7.4 宇宙航行 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

课前复习 r 万有引力定律应用的两类模型： 一、星球表面，引力提供重力 二、环绕运动，引力提供向心力 黄金代换式 做题要求： 1.画好背景图，标注已知量 2.习惯字母运算 3.数据计算要手算 万有引力定律另一个辉煌成就---------宇宙航行 万有引力理论的成就： 测量天体质量 宇宙航行 4 第七章 万有引力与宇宙航行 300多年前，牛顿提出设想 问题一：地面上的物体，怎样才能离开地球 ？ 问题一：以多大的速度抛出这个物体，它才会 绕地球表面运动，不会落下来？ 法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力 法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力 (已知Ｇ=6.67×10-11N m2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg, 地球半径R=6400km＝6.4×106m) v G 2、第二和第三宇宙速度 一、宇宙速度--发射速度 2、第二宇宙速度 V2=11.2km/s ( 逃逸速度) 3、第三宇宙速度 V3=16.7km/s (脱离速度) 1、第一宇宙速度 V1=7.9km/s（最小的发射速度） 二、人造卫星 1.人造卫星的轨道：赤道轨道、极地轨道、倾斜轨道 轨道不是任意的，所有卫星的轨道圆心都在地心上 2.轨道参数： 1.轨道：所有卫星的轨道圆心都在地心上 二、人造卫星--环绕速度 两大两小： 1 2 3 3.近地卫星 （1）r≈R， 最大的环绕速度 最小的运行周期 4.同步卫星 mg r=R 可概括为四个一定 ①定轨道平面,其运行轨道平面在赤道平面内； ②定周期,即运行周期等于地球自转周期（24h） ③定高度，即离地面高度一定（h=36000km） ④定速度，即运行速度一定（v≈3.km/s） 3颗同步卫星可实现全球覆盖 h=3.6×107m r=4.2×107m v=3km/s T=24h h=3.8×108m r≈3.8×108m v=1km/s T=27天 h≈0 r=6.4×106m v=7.9km/s T=84分钟 同步卫星 近地卫星 月球 近地卫星、同步卫星、月球三者比较 地球赤道上的物体、近地卫星、同步卫星 赤道上的物体 近地卫星 同步卫星 A B C 速度 周期 加速度 v F引 1 2     变轨问题   F引 L     O A B 3       转移轨道 同步轨道 拉格朗日点 5.飞船的对接 尤里·加加林 1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林乘坐东方1号航天器，绕地球飞行108分钟后，胜利地完成人类历史上第一次宇宙飞行的任务，使人类遨游太空的梦想终于变成现实。 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 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 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 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 三、梦想成真 中国航天事业 1992年载人航天工程正式启动 2003年10月15日9时，神州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 让我们为祖国的强盛而骄傲！ 中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家 中国空间站 课堂小结 一、宇宙速度--发射速度 2、第二宇宙速度 V2=11.2km/s ( 逃逸速度) 3、第三宇宙速度 V3=16.7km/s (脱离速度) 1、第一宇宙速度 V1=7.9km/s（最小的发射速度） 宇宙航行 1.人造卫星的轨道：赤道轨道、极地轨道、倾斜轨道 2.环绕速度 所有卫星的轨道圆心都在地心上 二、人造卫星--环绕速度 两大两小： 3.近地卫星 最大的环绕速度 最小的运行周期 4.同步卫星 5.飞船的对接 三、梦想成真 6.嫦娥奔月 嫦娥奔月 $$