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《宇宙航行》课件6.ppt

上传人:教育咨询 文档编号:2764627 上传时间:2020-08-28 格式:PPT 页数:21 大小:999.50KB
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资源描述

1、 5宇宙航行 【 知识与技能】 1了解人造卫星的有关知识 2知道三个宇宙速度的含义,会推导 第一宇宙速度 【重点】 1.第一宇宙速度的推导; 2.人造卫星运动的特点 【难点】 1.线速度、角速度、周期与半径的关系 ; 2.区别稳定运转速度和发射速度 导入 从远古时代起人们就想象着飞向太空, 奔向月球,那么怎样才能实现这一梦想呢? 这一节我们来探究这个问题 300多年 前,牛顿 提出设想: 从高山上用不 同的水平速度抛出 物体,速度越大,落 点离山脚越远. 一、宇宙速度 地球 如果没有空气阻力,当速度 足够大时,物体就永远不会落到 地面上,它将成为一颗绕地球运 动的人造地球卫星. 方法一:卫星绕

2、地球做圆周运动,地球对卫星 的万有引力提供向心力。 设地球质量为M,半径为R.人造地球卫星在 圆轨道上运行,质量为m,轨道半径为r. 从上式可以看出: , 卫星离地心越远,它运行的速度越慢。 对于靠近地面的卫星,可以认为此时的 r 近似 等于地球半径R,把r用地球半径R代入,可以求出 方法二:卫星绕地球做圆周运动,重力提供向 心力。 1第一宇宙速度(7.9km/s) 卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度,叫 第一宇宙速度 将人造地球卫星送入预定的轨道运行所必须具 有的速度,叫发射速度 轨道越高,绕地球运行的环绕速度越小 因此,第一宇宙速度是人造地球卫星在地面附 近绕地球做匀速圆周运动所具有的速

3、度,是人造地 球卫星绕地球做匀速圆周运动所具有的最大速度, 也是发射人造地球卫星的最小速度 2、第二宇宙速度: 在地面上发射飞行器, 如果发射速度大于7.9 km/s 而小于11.2 km/s时,它绕 地球运行的轨道不是圆而是 椭圆当发射速度等于或大 于11.2 km/s时,它就会克服 地球的引力成为绕太阳运转的人造行星或飞到其他 行星上去11.2 km/s称为第二宇宙速度 3、第三宇宙速度: 当物体的速度v16.7km/s,物体就摆脱了太 阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。这 个速度叫第三宇宙速度。 V1=7.9km/s地球 V2=11.2km/s V3=16.7km/ s 描述卫星

4、运动的量? 线速度、角速度、周期与半径的关系 ? (1)由 得: (2)由Mm/r2 得: (3)由GMm/r2 得: 可见:V 、W 、T 与 r 为 一 一对应关系 二、梦想成真 探索宇宙的奥秘,奔向广阔而遥远的太空,是 人类自古以来的梦想,现在真的“梦想成真”了 1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星 发射成功 1961年4月12日,苏联空军少校加加林进入了 “东方一号”载人飞船火箭点火起飞绕地球飞行一 圈,历时108min,然后重返大气层,安全降落在 地面上,铸就了人类进入太空的丰碑 1969年7月16日9时32分,“阿波罗11号”成功 登临月球,载人航天技术迅速发展 1992

5、年,中国载人 航天工程正式启动 2003 年 10月 15日 9时,我国“神舟”五号宇 宙飞船在酒泉卫星发射 中心成功发射,把中国 第一位航天员杨利伟送 入太空 这次成功发射实现了 中华民族千年的飞天梦 想 伴随着“神舟”五号的发射成功,中国已正式启 动“嫦娥工程”,开始了宇宙探索的新征程 2005年 10月12日9时 整,航天员费 俊龙、聂海胜 驶乘神舟六号 载人飞船飞向 太空,开始了 中国人首次双 人太空多日行 。 这标志着中国载人航天飞行由神舟五号的验 证性飞行试验完全过渡到真正意义上有人参与的 空间飞行试验。 1关于第一宇宙速度,下列说法中错误的是 ( ) A它是人造地球卫星绕地球飞行

6、的最大速度 B它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运 动速度 C它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发 射速度 D它是卫星在椭圆轨道上运动时近地点的速 度 D 2人造地球卫星绕地球做圆周运动的线速度 可以是( ) 11.2km/s 7.9km/s 6km/s 16.7km/s A B C D B 3在地面上某一高度运行的人造卫星,下列 说法中正确的是( ) A该卫星在轨道上的运行速度大于第一宇宙 速度 B该卫星在轨道上的运行速度小于第一宇宙 速度 C发射该卫星时的发射速度大于第一宇宙速 度 D发送该卫星时的发射速度小于第一宇宙速 度 BC D 4人造卫星离地面距离等于地球半径R,卫 星以速度v沿圆

7、轨道运动,设地面的重力加速度为 g,则有 ( ) AV=4gR BV=2gR CV=gR DV=gR/2 51990年3月,紫金山天文台将1965年9月 20日发现的一颗小行星命名为吴健雄星,直径为 32km,如果该行星的密度与地球相同,则对该小 行星来说,其上物体的第一宇宙速度约为多少? (已知地球半径为6400km,地球上第一宇宙速度为 7.9km/s) 解:由于吴健雄星的密度与地球的密度相 近, 所以有M地/(4r3地/3)=M吴/(4r3吴/3) 即M吴=M地(r吴/r地)3 代入环绕速度公式得 v=GM吴/r吴=GM地r吴2/r地3=r吴v1/r地=20m/s 火星的半径为地球半径的一半,火星的质 量为地球质量的19问: (1)火星上的重力加速度是地球上的重力加速 度的几倍? (2)若要在火星上发射一颗人造卫星,那么该 卫星环绕火星的第一宇宙速度是多少? 在地球上抛出的物体,当它的速 度足够大时,物体就永远不会落到地 面上,它将围绕地球旋转,成为一颗 人造地球卫星。简称人造卫星。 地球 二、宇宙速度: 1、第一宇宙速度: v=7.9km/s 2、第二宇宙速度: v=11.2km/s 3、第三宇宙速度: v=16.7km/s V1=7.9km/s地球 V2=11.2km/s V3=16.7km/s

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