6.5 宇宙航行 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2

6.5 宇宙航行 “供”“需”是否平衡决定物体做何种运动 供 提供物体做圆周运动的力 需 物体做匀速圆周运动所需的力 F= 匀速圆周运动 F< 离心运动 F> 向心运动 复习巩固 1.天体做圆周运动的向心力来源 知识回顾 两条基本思路 1、万有引力等于重力 2、万有引力提供向心力 3 人类自古就有飞天的梦想 人类航天始祖 美国火箭学家赫伯特·基姆在1945年出版的《火箭和喷气发动机》一书中提到，“约当14世纪之末，有一位名叫“万户”的中国官员，他在一把座椅的背后，装上47枚当时能买到的最大火箭。他把自己捆绑在椅子的前边，两只手各拿一个大风筝。然后叫他的仆人同时点燃47枚大火箭，其目的是想借火箭向前推进的力量，加上风筝上升的力量飞向前方。他的目标是月亮……”　。英国、德国和前苏联的一些火箭专家，在他们的著作中也提到或引用了这件事。可见，万户被世界公认为人类的航天始祖。为了纪念这位“人类第一个试图利用火箭飞行的人” ，国际天文联合会将月球上的一座环形山命名为“万户山”。 谁为人类迈向太空提供科学思想？ 19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基（喷气推进的多级火箭） 第一颗人造地球卫星何时何地发射成功？ 1957年10月4日苏联 被人们尊称为“火箭之父” 第一艘载人飞船何时何地发射成功？ 1961年4月12日 苏联 加加林 东方一号载人飞船 人类何时登上月球？ 1969年7月16日9时32分，美国阿波罗11号升空，19日进入月球轨道，20日下午4时17分着陆，10时56分阿姆斯特朗踏上月面 对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大飞跃! 2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞机在重返地面的过程中突然发生解体燃烧，航天飞机上的七名宇航员，包括六名美国人及一名以色列人全部遇难。 无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人类通往宇宙的道路。 1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。 1961年4月12日苏联空军少校 加加林乘坐东方一号载人飞 船进入太空，实现了人类进 入太空的梦想。 1969年7月20日，阿波罗11 号将人类送上了月球。 梦想成真 1970年， “东方红一号”人造卫星发射 成功。这是中国发射的第一颗人造卫星 我国的航天成就 2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射成功(嫦娥探月计划) 1992年载人航天工程正式启动 2005年10月12日 神舟六号 费俊龙聂海胜 2008年9月25日 神舟七号 翟志刚实现中国人首次太空行走 学.科.网 2003年10月15日9时，神舟5号宇宙飞船在酒泉卫星中心成功发射，将第一位航天员杨利伟送入太空绕行14圈，10月16日6时23分降落在内蒙古主着陆场 中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2011年，天宫一号发射成功： —— 中国人开始建立太空空间站工程 2013年6月20日神舟十号王亚平太空授课https://v.qq.com/x/page/c0302vfhp2l.html 2013年12月14日嫦娥三号在月球着陆成功 2010年10月1日嫦娥二号发射成功 神舟八号 神舟九号 爱因斯坦曾说过：“一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之谜”。你想加入破解它的行列吗？ 神舟十号 抛出的石头会落地，为什么卫星、月亮没有落下来？要使抛出的物体不落回地面必须具备什么条件？ 问题： 从高山上把物体水平抛出，抛出的速度v越大时，落地点越远，速度不断增大，将会出现什么结果？ 牛顿的猜想： 在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想抛出物体速度足够大时，物体就不会落回地面。它将成为一颗绕地球运动的人造地球卫星. 15 牛顿设想：抛出速度很大时，物体就不会落回地面 16 在高山上水平抛出物体，初速度越大，运动的情况如何？如果速度再大，又将如何？ 【方法一】万有引力提供物体作圆周运动的向心力 【方法二】在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力 问题：那么，抛出速度为多大时，物体将不会落回地面而绕着地球表面运动呢？ (已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.98×1024kg, 地球半径R=6400km,地球表面重力加速度g=9.8m/s2 ) 宇宙速度： v=7.9km/s，这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的最小发射速度，称为：第一宇宙速度 说明： 如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转； 等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动； 假若卫星发射后不再补充能量，那么要发射一颗人造地球卫星，其发射速度就不能小于第一宇宙速度。 （1）第一宇宙速度 解：设地球质