7.4 宇宙航行 课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

§7.4 宇宙航行 《万有引力与宇宙航行》 v 增大 牛顿设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面。将围绕地球旋转，成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。 那么此时物体的发射速度为多大？ 牛顿的设想过程 方法一：万向思想 = 最小发射速度 最大环绕速度 近地卫星速度 1、第一宇宙速度　 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 若卫星的发射速度大于 7.9km/s，小于11.2km/s,绕地球运动的轨迹不再是圆，而是椭圆，发射速度越大，椭圆轨道越“扁”。 7.9km/s 7.9km/s <v < 11.2 km/s 椭圆 圆 当飞行器的发射速度等于或大于11.2 km/s 时，它就会克服地球的引力，永远离开地球,逃逸出去了。 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 ２、第二宇宙速度 说明： （1）这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度． （2）如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点． v2=11.2 km/s 10 3、第三宇宙速度 说明： （1）这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度． （2）如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了． v3=16.7 km/s 旅行者一号（飞出太阳系） 12 一、宇宙速度（小结） B CD 二.人造地球卫星 1970年4月24日，中国第一颗人造地球--卫星东方红1号成功发射。 1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星成功发射（苏联）。 中国航天之父 中国航天之父：钱学森（1911.12.11－2009.10.31） 钱学森--著名科学家、空气动力学家、中国载人航天奠基人和火箭之王，钱学森回国为中国导弹、原子弹的研制向前推进了20年。 曾任美国麻省理工和加州理工教授。 1950年钱学森回国受阻，并受美国监禁；1955年，在毛泽东主席和周恩来总理的争取下归祖国。 人造卫星轨道 赤道卫星轨道 极地卫星轨道 其他卫星轨道 注：所有卫星轨道一定过地心 卫星运行时，其an、v、 ω 、T，与轨道半径r的关系？ r越大，T越大 （4） 解得 r越大，an越小 解得 （1） r越大，v越小 （2） 解得 r越大，ω越小 （3） 解得 三、人造地球卫星 地球同步卫星：指相对于地面静止不动的人造卫星，它随着地球做匀速圆周运动，周期T=24h。 所有的同步卫星只能分布在赤道正上方的某个确定轨道。 三、人造地球卫星的分类（近地卫星、同步卫星） 同步卫星的“六个定” 定周期：T=24h； 定轨道平面：赤道平面； 定轨道半径:r=6.6R； 定速率:v=3.08km/s； 定位置:赤道上空高36000km； 定向心加速度: B B 四、载人航天与太空探索 四、载人航天与太空探索 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。绕地球飞行一圈，历时108 分钟，重返大气层，安全降落在地面上，铸就了人类首次进入太空的里程碑。 2 2 四、载人航天与太空探索 2003年10月15日，中国神舟五号飞船第一次把航天员杨利伟送上太空。并且绕地球飞行14圈后安全降落。这标志着我国成为世界上能够独立开展载人航天活动的国家之一。 宇 宙 航 行 宇宙速度 第一宇宙速度（环绕速度）: 第二宇宙速度（脱离速度）: 第三宇宙速度（逃逸速度）: v2=11.2km/s v1=7.9km/s v3=16.7km/s 同步卫星 第一宇宙速度物理意义 人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的绕行速度； 在地面附近发射人造地球卫星的最小发射速度； 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度； 相对于地面静止的，跟地球自转同步的卫星， 特点： 定周期；定轨道平面； 定高度；定速度 宇宙速度小结： A D $$