宇宙航行(公開課)課件

1、宇宙航行(公開課),一個民族有一些關(guān)注天空的人，他們才有希望；一個民族只關(guān)心腳下的事，注定沒有未來黑格爾,作課人 ：溫 愷 指導教師：馬先領(lǐng),宇宙航行(公開課),宇宙航行,宇宙航行(公開課),1957年，前蘇聯(lián)成功發(fā)射人類的第一顆人造衛(wèi)星,宇宙航行(公開課),1970年， “東方紅一號”人造衛(wèi)星發(fā)射 成功。這是中國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星,宇宙航行(公開課),2003年，神舟五號載人飛船發(fā)射成功： 圓了中國人的飛天夢,宇宙航行(公開課),神舟六號發(fā)射成功： 中國人開始真正嘗試太空生活,宇宙航行(公開課),神舟七號發(fā)射成功： 中國人開始第一次太空行走,宇宙航行(公開課),嫦娥一號、二號發(fā)射成功： 中

2、國開展繞月、探月工程,宇宙航行(公開課),天宮一號發(fā)射成功： 中國人開始建立太空空間站工程,神舟八號、九號、十號與天宮一號對接成功,宇宙航行(公開課),一、創(chuàng)境激情初步感知,若拋出物體的水平初速度足夠大,將會出現(xiàn)什么結(jié)果?,宇宙航行(公開課),二、自主合作探究規(guī)律,英國科學家牛頓 （1647-1727）,1、牛頓的設(shè)想,在1687年出版的自然哲學的數(shù)學原理中，牛頓設(shè)想拋出物體速度足夠大時，物體就不會落回地面。,宇宙航行(公開課),在地球上拋出的物體，當它的速度足夠大時，物體就永遠不會落到地面上，它將圍繞地球旋轉(zhuǎn)，成為一顆繞地球運動的人造地球衛(wèi)星。簡稱人造衛(wèi)星。,名詞解釋,人造衛(wèi)星,發(fā)射速度,指

3、衛(wèi)星在地面附近離開發(fā)射裝置的初速度，一旦發(fā)射后再無能量補充。,運行速度,指衛(wèi)星在進入運行軌道后繞地球做 圓周運動的線速度，又叫環(huán)繞速度。,嫦娥一號,宇宙航行(公開課),設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M和m,衛(wèi)星到地心的距離為r,萬有引力常量為G.求：衛(wèi)星繞行的線速度v？,由于衛(wèi)星繞地球做圓周運動所需向心力由萬有引力提供，所以,衛(wèi)星離地心越近，它的環(huán)繞速度就越大,合作探究1,宇宙航行(公開課),1,2,3,宇宙航行(公開課),思考：如果1號衛(wèi)星正好在地球表面附近做勻速圓周運動，環(huán)繞速度是多大？(設(shè)地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，萬有引力常量為G),當衛(wèi)星做近地繞行時，軌道半徑地球半徑R，所以這個數(shù)值也說成

4、：衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，最小的發(fā)射速度。,宇宙航行(公開課),人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度。,（1）第一宇宙速度,（諧音：吃點酒）,二、自主合作探究規(guī)律,2、三種宇宙速度,v1=7.9km/s （地面附近、勻速圓周運動）,宇宙航行(公開課),第一宇宙速度的另一表達式為:,若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，地球的半徑R=6400km，而地球質(zhì)量M 未知,請計算求得第一宇宙速度?,二、自主合作探究規(guī)律,合作探究2,宇宙航行(公開課),總結(jié)：推導第一宇宙速度的兩種方法,方法一：萬有引力提供物體作圓周運動的向心力,方法二：在地面附近，重力提供物體作圓周運動

5、的向心力,宇宙航行(公開課),解：設(shè)地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，地球的第一宇宙速度為v，月球的質(zhì)量為M1,月球的半徑為R1,月球的第一宇宙速度為v1,v= =7.9Km/s,= = =1.76Km/s,物體在月球表面附近做勻速圓周運動仍然有,得v1=,合作探究3 月球的質(zhì)量約為地球的1/81,半徑約為地球半徑的1/4,地球的第一宇宙速度為7.9km/s,則月球的第一宇宙速度約為多少?,宇宙航行(公開課),當發(fā)射的速度等于或大于11.2km/s時，物體就會脫離地球的引力，不再繞地球運行。我們把這個速度叫第二宇宙速度。,思考：若發(fā)射速度大于7.9km/s，物體將怎樣運動？,二、自主合作探究規(guī)律,2、三種宇宙速度,（2）第二宇宙速度（脫離速度）,宇宙航行(公開課),發(fā)射到火星的探測器,需要速度大于等于第二宇宙速度,宇宙航行(公開課),如果發(fā)射的速度等于或大于16.7km/s，物體就可以擺脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。我們把這個速度叫第三宇宙速度。,二、自主合作探究規(guī)律,2、三種宇宙速度,（3）第三宇宙速度（逃逸速度）,發(fā)射“旅行者”宇宙探測器需要探測器的速度大于等于第三宇宙速度,宇宙航行(公開課),宇宙航行(公開課),航天科學的先驅(qū) 之一,齊奧爾科夫斯基,被人們尊稱為“火箭之父”,三、夢想成真,宇宙航行(公開課