§7.4 宇宙航行-2021-2022学年高一物理同步备课精选课件（人教版2019必修第二册)

§7.4 宇宙航行 明朝万户雕像 万户飞天示意图 ？ 速度为多大时，物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的人造卫星呢？ 建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动 基本思路：卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供 对于靠近地面的卫星，可以认为此时的 r 近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出： 这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。 近地面的卫星的速度的得出： 运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度 发射速度 指被发射物体离开地面时的水平初速度 你能确定地球人造卫星运行速度和发射速度的取值范围吗？ V1=7.9km/s 11.2km/s>v>7.9km/s V2=11.2km/s V3=16.7km/s 地球 脱离地球（环绕太阳） 第二宇宙速度 脱离太阳 第三宇宙速度 b.当7.9km/s<v<11.2km/s 时: 轨道是椭圆（环绕地球） c.当 v≥11.2km/s 时: d.当 v≥16.7km/s 时: 轨道是圆形（环绕地球) 第一宇宙速度 a.当 v=7.9km/s 时: 描述卫星运动的量： 可见：V 、W 、T 与 r 为 一 一对应关系 (1)由 得:ｖ＝ (线速度、角速度、周期与半径的关系) (2)由Ｇ＝ｍω２ｒ 得：ω＝ (3)由G＝４π２ 得：Ｔ＝２π 思考：对于绕地球运动的人造卫星： （1）离地面越高，向心力越 （2）离地面越高，线速度越 （3）离地面越高，周期越 （4）离地面越高，角速度越 （5）离地面越高，向心加速度越 小 大 小 小 小 各种各样的卫星…… 返回 F1 F2 F3 赤道平面 北 南 东 西 地球同步卫星 西昌卫星发射中心 酒泉卫星发射基地 太原卫星发射中心 1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星 我国在1970年4月20日发射了第一颗人造地球卫星 2003年10月15日，神州五号载人宇宙飞船发射升空 中国的载人航天 　　中国进行载人航天研究的历史可以追溯到２０世纪７０年代初。在中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天之后，当时的国防部五院院长钱学森就提出，中国要搞载人航天。国家当时将这个项目命名为“７１４工程”（即于１９７１年４月提出），并将飞船命名为“曙光一号”。然而，中国在开展了一段时间的工作之后，认为无论是在研制队伍、经验方面，还是在综合国力、工业基础方面搞载人航天都存在一定的困难，这个项目就搁到了一边。 ２０世纪７０年代初，中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天之后，开始了东方红二号、东方红二号甲、东方红三号等多颗通信卫星的研制工作。 　　进入８０年代后，中国的空间技术取得了长足的发展，具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力。特别是１９７５年，中国成功地发射并回收了第一颗返回式卫星，使中国成为世界上继美国和前苏联之后第三个掌握了卫星回收技术的国家，这为中国开展载人航天技术的研究打下了坚实的基础。　　 １９９２年１月，中国政府批准载人航天工程正式上马，并命名为“９２１工程”。在“９２１工程”的七大系统中，核心是载人飞船，载人飞船则由中国空间技术研究院为主来进行研制。“９２１工程”正式上马时中央就提出了“争８保９”的奋斗目标， 即１９９８年要在技术上有一个大的突破，１９９９年要争取飞船上天。中国唐家岭航天城，为中国的载人航天工程完成载人航天的任务做了物质条件的保证。 １９９９年１１月２０日，中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船在酒泉起飞，２１小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，圆满完成“处女之行”。这次飞行成功为中国载人飞船上天打下非常坚实的基础。２００１年１月１０日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”二号飞船。２００２年３月２５日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”三号飞船。２００２年１２月３０日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟”四号无人飞船。 　　　 ２００３年１０月１５日９时整，我国自行研制的“神舟”五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。９时９分５０秒，“神舟”五号准确进入预定轨道。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐“神舟”五号载人飞船执行任务的航天员是３８岁的杨利伟。他是我国自己培养的第一代航天员。在太空中围绕地球飞行１４圈，经过２１小时２３分、６０万公里的安全飞行后，他于１６日６时２３分在内蒙古主着陆场成功着陆返回。>>