1.4星际航行和空间技术 -2023-2024学年华东师大版九年级下册科学

第一章 宇宙的起源与演化 华师大版九年级下册 第4节 星际航行和空间技术 教学目标 科学观念：了解人类飞离地球需要解决的问题；了解宇宙速度； 了解人类星际航行的一些重要事件；了解航天器的类型；了解 人类可利用的空间资源。 科学思维：学习科学思维方法培养归纳、分析和推导及合理表达 的能力。 探究实践：查阅资料，了解星际航行所需要的条件及空间技术及 其进步。 态度责任：树立正确的宇宙观 ，形成正确的民族自信心和自豪感。 知识回顾 1、什么是行星？ 2、太阳系的八大行星按远近排列是怎样的？ 3、地球的卫星有多少？ 行星是指自身不发光，环绕着恒星的天体。 由近及远排列： 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 地球的天然卫星：月球； 人造卫星：正在工作的就有上千个。 人造卫星属于 航天器 新知讲解 离开地球，飞向星空，2003年10月15日我国“神舟5号”载人航天飞船冲天而起，实现了中华民族梦寐以求的夙愿。 人造卫星、载人航天飞船和空间站等航天器的发明已经使星际航行成为现实。 发展空间技术和开发空间资源不但能使我们深入探索宇宙的奥秘，还会给人类生活带来美好的前景。 “神舟5号”发射成功 我国首位宇航员 杨利伟 新知讲解 一、星际航行和航天器 1、人类对星际航行的渴望： （1）自古以来人类就向往着能自由地飞离地球，在宇宙空间遨游或者到别的星球去做客。但是，要离开地球去进行星际航行却是很困难的事。 （2）星际航行的困难： ①如何克服地球引力； ②如何保证航行中的安全； ③避免受到星际空间致命辐射的袭击； ④如何保证星际旅行中人类生存所必需的供给； ⑤……等。 新知讲解 2、宇宙速度： 第一宇宙速度：使物体围绕地球运转而不掉下来的速度，数值为7.9 km/s。 第二宇宙速度：使物体脱离地球而成为太阳系内行星的速度，数值为11.2 km/s。 第三宇宙速度：使物体离开太阳系而去的速度，数值为16.7 km/s。 所以， 人类要绕地球飞行或登月，必须达到 第一宇宙速度（已成功）；若人类想到达 火星等太阳系的行星上去旅行，则必须达 到第二宇宙速度（已成功）。人类若要离 开太阳系去到更远的星球则非第三速度不可。 新知讲解 3、人类星际航行的历程： （1）20世纪50年代，人类终于迈开了星际航行的第一步。1957年10月4日，苏联成功发射第一颗人造卫星。 （2）继苏联之后，美国、法国、日本和中国等国先后发射了自己的人造卫星。 （3）我国于1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红1号”发射成功。向世人展示了中华民族的强大国力。 3、航天器 （1）航天器：又称空间飞行器、太空飞行器。在太空运行，执行探索、开发、利用太空和天体等特定任务的各类飞行器。 （2）航天器的种类：航天器可为无为航天器和载人航天器两大类。 无人航天器有人造卫星、无人航天飞船、空间探测器等； 载人航天器有载人航天飞船和空间站等。 （注：运载火箭不是航天器，只是航天器的推送装置。） 我国“嫦娥一号”月球探测器 新知讲解 4、人造卫星 （1）作用：人造卫星的主要功能是依靠它的高位置优势对地面观测或作为微波通信的中继站。 （2）分类：按照使用功能的不同，人造卫星可分成通信类和对地观测类卫星两大类。 例如，各种通信卫星、电视转播卫星和导航定位卫星都属于通信类卫星；气象卫星、资源卫星和海洋卫星都属于对地观测类卫星。 人造卫星是无人航天器，载人的人造卫星就成为载人航天飞船。 通信卫星 观测卫星 思考讨论 人造卫星为什么能像月球那样围绕地球运转而不会掉下来呢？ ①飞船的速度达到第一宇宙速度： 7.9 km/s ； ②地球对卫星的引力恰好提供给它作圆周运动所需的向心力。 新知讲解 （3）载人航天飞船： 人造卫星是无人航天器，载人的人造卫星就成为载人航天飞船。 载人航天飞船和人造卫星不同之处： ①载人航天飞船必须具有应急营救、返回和生命保障系统。 ②载人航天飞船的技术指标和制造技术要求都远比人造卫星高。 新知讲解 （4）空间站： 空间站是长期围绕地球运行的空间基地，它既能作为空间科学技术的研究室和试验站，又能作为人类飞向月球和其他行星的中间站。 空间站 新知讲解 （5）运载火箭： 运载火箭：由多级火箭组成的航天运输工具。是在导弹的基础上发展的，一般由2～4级组成。每一级