7.4 宇宙航行（课件）-2023-2024学年高一物理同步讲练课堂（人教版2019必修第二册）

主讲老师：陈庆威 第七章：第4节 宇宙航行 高中物理必修第二册课件 目录 CONTENT 高中物理必修第二册课件 宇宙速度 人类航天探索历程 常见的人造卫星 人造卫星的参数 新课引入 01. 高中物理必修第二册课件 从嫦娥奔月到万户飞天，从阿波罗11号登月到天问一号的火星之旅，人类一直在为“飞天”梦想努力着。 新课引入 02. 高中物理必修第二册课件 实际上，早在 1687 年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿就设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。 A v 你知道这个速度有多大吗？ 宇宙速度 第一部分 第一宇宙速度 01. 高中物理必修第二册课件 算一算：以多大的速度抛出物体，它才会绕地球表面运动，不会掉下来？ （忽略太阳对物体的引力。已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2，地球质量M=6×1024kg，地球半径R=6400km，地球表面重力加速度g=9.8m/s2） 这就是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度， 叫作第一宇宙速度（环绕速度）。 思考与讨论 02. 高中物理必修第二册课件 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，可近似认为向心力是由重力提供的，有： 对第一宇宙速度的理解 03. 高中物理必修第二册课件 发射卫星的轨道越高，需要克服万有引力的阻碍作用越多，所以发射速度需要增加。 1.是航天器成为卫星的最小发射速度 2.是卫星的最大环绕速度 第二宇宙速度 04. 高中物理必修第二册课件 理论研究指出，在地面附近发射飞行器，如果速度大于 7.9 km/s，又小于 11.2 km/s，它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。当飞行器的速度等于或大于 11.2 km/s 时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们把 11.2 km/s叫作第二宇宙速度（逃逸速度）。 第三宇宙速度 05. 高中物理必修第二册课件 达到第二宇宙速度的飞行器还无法脱离太阳对它的引力。在地面附近发射飞行器，如果要使其挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度等于或大于 16.7 km/s， 这个速度叫作第三宇宙速度（脱离速度）。 三个宇宙速度的对比 06. 高中物理必修第二册课件 数值 意义 第一宇宙速度 7.9km/s (1)卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度(2)人造卫星的最小地面发射速度 第二宇宙速度 11.2km/s 使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度 第三宇宙速度 16.7km/s 使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度 巨大的挑战 07. 高中物理必修第二册课件 牛顿虽然早就预言了人造地球卫星，但因发射需达到很大的速度，这对于人类是一个巨大的挑战。直到多级火箭研制成功，才为人造地球卫星的发射创造力条件。 人类航天 探索历程 第二部分 第一人造卫星发射成功 01. 高中物理必修第二册课件 1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星——“卫星1号”被送到了外层空间。这是人类第一次冲破重力的束缚，自由自在地探测宇宙空间。苏联的这一划时代成就当即在西方世界引发了一场“卫星地震”…… 人类首次进入太空 02. 高中物理必修第二册课件 1961年4月12日，苏联航天员加加林进入了东方一号载人飞船。火箭点火起飞，飞船绕地球飞行一圈，历时108 min，然后重返大气层，安全降落在地面，铸就了人类首次进入太空的丰碑。 人类登月成功 03. 高中物理必修第二册课件 1969年7月16日9时32分，运载阿波罗11号飞船的土星5号火箭在美国卡纳维拉尔角点火升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕。7月20日下午10时56分，指挥长阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面，并说出了那句载入史册的名言：“对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大的飞跃。” 中国第一颗人造地球卫星发射成功 04. 高中物理必修第二册课件 1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功。东方红一号卫星于1958年提出预研计划，1965年正式开始研制，于1970年4月24日在酒泉卫星发射中心成功发射。使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。 中国载人航天 05. 高中物理必修第二册课件 举世瞩目的成就 06. 高中物理必修第二册课件 空间实验室 天问一号 中国航天之父——钱学森 07. 高中物理必修第二册课件 钱学森，世界著名科学家，空气动力学家，中国载人航天奠基人，“中国科制之父”和“火箭之王”，由于钱学森回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。 曾任美国麻省理工学院和加州理工学院教授。1950年钱学森回国受阻，并受美国方面监禁，1955年，在毛泽东主席