宇宙航行的資料

宇宙航行的資料第1頁(yè)/共35頁(yè)嫦娥奔月敦煌的飛天壁畫(huà)第2頁(yè)/共35頁(yè)外國(guó)人的“飛天”夢(mèng)如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的知識(shí)實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的飛天夢(mèng)想呢？第3頁(yè)/共35頁(yè)1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)。2.知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。（重點(diǎn)）3.通過(guò)實(shí)例，了解人類(lèi)對(duì)太空的探索歷程。第4頁(yè)/共35頁(yè)思考：拋出的石頭會(huì)落地，為什么衛(wèi)星、月亮沒(méi)有落下來(lái)？衛(wèi)星、月亮沒(méi)有落下來(lái)必須具備什么條件？牛頓的人造衛(wèi)星原理圖第5頁(yè)/共35頁(yè)探究問(wèn)題一：以多大的速度拋出一個(gè)物體，它才會(huì)繞地球表面運(yùn)動(dòng)不會(huì)落下來(lái)？(已知Ｇ=6.67×10-11N·m2/kg2,地球質(zhì)量M=5.89×1024kg,地球半徑R=6400km)法一：萬(wàn)有引力提供物體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力（若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2）法二：重力提供物體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力第6頁(yè)/共35頁(yè)一、宇宙速度1.第一宇宙速度（v=7.9km/s）：物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。第7頁(yè)/共35頁(yè)探究問(wèn)題二：第一宇宙速度的含義高軌道衛(wèi)星與近地衛(wèi)星相比哪個(gè)運(yùn)行速度大？為什么?例1.發(fā)射一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,如果它的軌道半徑是地球半徑的4倍,它的軌道速度是第一宇宙速度的多少倍？結(jié)論：由可知，衛(wèi)星環(huán)繞半徑r越大，衛(wèi)星環(huán)繞的的線速度越小。第8頁(yè)/共35頁(yè)

一、向高軌道發(fā)射衛(wèi)星與發(fā)射近地衛(wèi)星相比哪個(gè)難度大？

二、哪個(gè)需要的發(fā)射速度大？為什么？第9頁(yè)/共35頁(yè)結(jié)論一：第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度。結(jié)論二：衛(wèi)星的軌道越高，發(fā)射越困難第10頁(yè)/共35頁(yè)2.第二宇宙速度（大?。簐=11.2km/s）：當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時(shí)，它就會(huì)克服地球的引力，永遠(yuǎn)離開(kāi)地球。3.第三宇宙速度（大?。簐=16.7km/s）：如果物體的速度大于或等于16.7km/s，物體就能擺脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外。第11頁(yè)/共35頁(yè)練習(xí)1.A星球的第一宇宙速度為9km/s，已知B星球的質(zhì)量是A星球質(zhì)量的1/81，A星球半徑是B星球半徑的4倍，則在B星球上發(fā)射“近地衛(wèi)星”的環(huán)繞速度約為多少？解:由由得第12頁(yè)/共35頁(yè)例2.關(guān)于第一宇宙速度，下列的說(shuō)法中正確的是()A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B.它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運(yùn)行速度C.它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)近地點(diǎn)的速度BC第13頁(yè)/共35頁(yè)探究問(wèn)題三：衛(wèi)星的環(huán)繞半徑r與v、ω、T、an的關(guān)系？與衛(wèi)星的質(zhì)量m有關(guān)嗎？第14頁(yè)/共35頁(yè)地球思考：對(duì)于繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，向心力越_____。（2）離地面越高，線速度越_____。（3）離地面越高，周期越_____。（4）離地面越高，角速度越____。小大小小第15頁(yè)/共35頁(yè)

2.人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行軌道所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上(為什么？）運(yùn)行

三類(lèi)人造地球衛(wèi)星軌道：①赤道軌道：衛(wèi)星軌道在赤道平面，衛(wèi)星始終處于赤道上方②極地軌道：衛(wèi)星軌道平面與赤道平面垂直，衛(wèi)星通過(guò)兩極上空③一般軌道：衛(wèi)星軌道和赤道成一定角度。第16頁(yè)/共35頁(yè)探究問(wèn)題四、地球同步衛(wèi)星（通訊衛(wèi)星）地球同步衛(wèi)星：相對(duì)于地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)具有相同周期的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星。第17頁(yè)/共35頁(yè)三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球。第18頁(yè)/共35頁(yè)h練習(xí)2.求同步衛(wèi)星離地面的高度地球同步衛(wèi)星能否位于廈門(mén)正上方某一確定高度h處？第19頁(yè)/共35頁(yè)

同步衛(wèi)星的特點(diǎn)①同步衛(wèi)星與地面相對(duì)靜止，與地球自轉(zhuǎn)同步，周期為24h。②同步衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)的方向相同。③同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上方固定高度上，且其周期、角速度、線速度、向心加速度均為定值。第20頁(yè)/共35頁(yè)第21頁(yè)/共35頁(yè)例3.同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星（

）A.它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，且離地心距離可按需要選擇不同的值B.它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，但離地心距離是一定的

C.它只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同的值D.它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的

D第22頁(yè)/共35頁(yè)1969年7月20日，阿波羅11號(hào)將人類(lèi)送上了月球。當(dāng)時(shí)，上億人通過(guò)電視注視著走出登月艙的阿姆斯特朗，他在月球上邁出了一小步，卻是人類(lèi)邁出的一大步。4.世界航天第23頁(yè)/共35頁(yè)2003年2月1日，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)在重返地面的過(guò)程中突然發(fā)生解體燃燒，航天飛機(jī)上的七名宇航員，包括六名美國(guó)人及一名以色列人全部遇難。無(wú)數(shù)探索者用自己的汗水和生命鋪設(shè)了人類(lèi)通往宇宙的道路。第24頁(yè)/共35頁(yè)這次成功發(fā)射實(shí)現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢(mèng)想，標(biāo)志著中國(guó)成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開(kāi)展載人航天活動(dòng)的國(guó)家，為進(jìn)一步的空間科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1992年，中國(guó)載人航天工程正式啟動(dòng)。2003年10月15日9時(shí)，我國(guó)“神舟”五號(hào)宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國(guó)第一位航天員楊利偉送入太空．第25頁(yè)/共35頁(yè)2007年10月24日嫦娥一號(hào)月球探測(cè)器發(fā)射成功。2008年9月25日神舟七號(hào)翟志剛、劉伯明、景海鵬。第26頁(yè)/共35頁(yè)神舟八號(hào)神舟九號(hào)愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：“一個(gè)人最完美和最強(qiáng)烈的情感來(lái)自面對(duì)不解之謎”。你想加入破解它的行列嗎？神舟十號(hào)第27頁(yè)/共35頁(yè)一、宇宙速度

1.第一宇宙速度v1=7.9km/s

推導(dǎo)式：

2.第二宇宙速度（脫離速度）v2=11.2km/s

第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s二、同步衛(wèi)星

1.周期T=24h2.衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面重合=7.9km/s=7.9km/s第28頁(yè)/共35頁(yè)1.兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,軌道半徑之比R1∶R2=3∶1，下列有關(guān)數(shù)據(jù)之比正確的是()A.周期之比T1∶T2=3∶1

B.線速度之比v1∶v2=3∶1C.向心力之比F1∶F2=1∶9

D.向心加速度之比a1∶a2=1∶9D第29頁(yè)/共35頁(yè)2.(2012·山東高考）2011年11月3日，“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接。任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號(hào)”交會(huì)對(duì)接。變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為、。則等于（）

A．B．C．D．B第30頁(yè)/共35頁(yè)3.如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A.b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B.b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C.c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cD.a衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大D第31頁(yè)/共35頁(yè)4.(2014·福建高考)若有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的p倍,半徑為地球的q倍,則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的(

)A.倍B.倍C.倍D.倍C第32頁(yè)/共35頁(yè)5.根據(jù)