6.5宇宙航行Y.ppt
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1、括 径 孩 妆 猾 杂 岗 睫 巳 咆 鸯 围 蔑 殊 膜 波 钙 督 诲 鸽 建 牟 替 兑 彤 憾 坟 百 技 腿 窘 斯 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 宇宙航行宇宙航行 祷 绍 烙 奥 考 竟 袒 撬 遍 蚁 钩 祸 弦 驼 伙 酶 蜂 硒 眺 禹 藩 器 惭 那 侩 土 饵 鸣 租 阳 惺 舱 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 学习目标:学习目标: 知识与技能:理解人造卫星发射原理,推导第一宇宙速度知识与技能:理解人造卫星发射原理,推导第一宇宙速度 ,了解第二、第三宇宙速度,简单了解航天发展史。,了解第二、第三宇宙速度,简
2、单了解航天发展史。 过程与方法:学习科学的思维方法,培养分析推理能力和过程与方法:学习科学的思维方法,培养分析推理能力和 合理表达的能力。合理表达的能力。 情感态度与价值观:激发学习科学,热爱科学的激情,增情感态度与价值观:激发学习科学,热爱科学的激情,增 强民族自信心和自豪感。强民族自信心和自豪感。 重点重点 : 第一宇宙速度的计算及对宇宙速度意义的理解第一宇宙速度的计算及对宇宙速度意义的理解 鞋 病 霓 同 鹰 划 赡 一 熬 沸 抄 扯 诡 拯 场 拌 薄 厨 列 渝 糙 卢 柿 稼 诱 蚁 赫 箩 别 吴 涕 濒 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 抛出的石
3、头会落地,为什么卫星、月亮没有落下来?卫星发射 而不落下来必须具备什么条件? 问题: 牛顿的思考与设想: 抛出的速度v越 大时,落地点 越远,速度不 断增大,将会 出现什么结果 ? 牛顿的设想过程 医 溪 朴 唱 症 担 资 虚 霉 秀 瘴 躲 卉 勇 斋 去 疏 胳 谓 咒 衅 赫 寇 痔 辛 红 悔 荒 掸 续 叔 厄 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 法一:万有引力提供物体作圆周运动的向心力 法二:重力提供物体作圆周运动的 向心力 探究问题一: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?(已知=6.6710-11Nm2/kg2 , 地球质量
4、M=5.891024kg, 地球半径R=6400km) (若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2,R=6400km ) 鳖 碱 拢 窥 哥 归 贾 炬 水 章 巷 虞 吭 座 诅 隶 糠 掉 晾 蹭 谓 吧 礁 荤 铡 痛 究 麓 脏 瘤 迸 秩 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 1.1.第一宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度) 大小:大小: v v1 1 =7.9km/s=7.9km/s v 意义:是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的 v 速度,也叫做地面附近的环绕速度。 v 即绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度, v 也是最小发射速度; n说明: ()如果卫
5、星的速度小于第一宇宙速度,卫星将落到 地面而不能绕地球运转; ()等于这个速度,卫星刚好能在地球表面附近作匀 速圆周运动; 一、宇宙速度一、宇宙速度 庇 窜 击 岩 浪 挛 竖 鹏 睦 逞 敌 梦 徘 于 筒 被 亲 抄 灌 禁 屠 稠 袋 癌 或 访 艘 陀 臂 瞅 钡 隙 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 2.2.第二宇宙速度第二宇宙速度 大小:大小: v v =11.2km/s=11.2km/s 意义:以这个速度发射,物体刚好能克服地球的引力意义:以这个速度发射,物体刚好能克服地球的引力 作用,永远的离开地球而绕太阳运动。也叫地面附近作用,永远的离开地球而绕
6、太阳运动。也叫地面附近 的逃逸速度。的逃逸速度。 3.3.第三宇宙速度第三宇宙速度 大小:大小: v v =16.7km/s=16.7km/s 意义:以这个速度发射,物体刚好能摆脱太阳引力的意义:以这个速度发射,物体刚好能摆脱太阳引力的 束缚而飞到太阳系以外。束缚而飞到太阳系以外。 腊 冤 仪 曙 撰 响 类 恐 快 简 稗 圈 言 驰 峭 昭 起 盔 谗 阁 噶 空 往 疵 寡 枚 憎 歌 起 嚎 饯 挂 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y a b cd 探究问题二: (1)如图所示,a、b、c、d三轨道中可以作为卫星 轨道的是哪一条? 提示:卫星作圆周运动的向心
7、力 由万有引力提供,所以必须指 向地心 (2)这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自 转同步? 二、人造卫星二、人造卫星: 1、卫星轨道:赤道平面轨道和极 地轨道 极地卫星、同步卫星还是一般卫星 泛 棺 皇 锰 鞘 蛇 护 剪 龄 卡 奏 溶 绍 镜 术 撇 仇 刻 擞 畴 啊 商 徽 靡 琶 淤 拾 磐 授 洲 澈 嗅 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 二、人造卫星:二、人造卫星: 2 2、发射速度与运行速度、发射速度与运行速度 (1)发射速度:指被发射物在地面附近离开发射装置 时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射 物仅依靠自己的初动能克服地球引
8、力上升一定的高度, 进入运动轨道 ( (2 2)环绕速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀)环绕速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀 速圆周运动的线速度当卫星速圆周运动的线速度当卫星“贴着贴着”地面运行时,运地面运行时,运 行速度等于第一宇宙速度行速度等于第一宇宙速度 注意:卫星的实际环绕速度一定小于发射速度 犹 粕 蜀 孵 勺 昌 伯 晶 娥 思 苞 砒 减 熄 巧 嚏 耕 琼 抓 亦 洱 支 丛 酪 后 梅 切 戍 哲 磋 铂 即 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 1)、发射速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,卫星绕地 球运动的轨迹不是圆,而
9、是椭圆;等于或大于11.2km/s时 ,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行。 2)、发射速度大于11.2km/s,而小 于16.7km/s,卫星绕太阳作椭圆运动 ,成为一颗人造行星。如果发射速度 大于等于16.7km/s,卫星将挣脱太阳 引力的束缚,飞到太阳系以外的空间 。 v1 P v2 Q v3 v4 3、卫星变轨道-同步卫星发射 由于技术上的原因,卫星的发射往往要 分几个阶段,经过多次变轨后才能定点 于预定的位置。 v2 v1 v4 v3 汲 睛 廖 剂 扯 俏 刑 画 悍 颤 卜 帅 西 昼 影 伺 劫 疮 臃 际 伺 喘 妄 刻 拷 薯 箭 晶 慕 谎 恼 瞒 6 . 5 宇 宙
10、 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 三、同步卫星有以下几个特点: 三颗同步卫星作为通讯 卫星,则可覆盖全球。 (两级有部分盲区) 1、同步卫星与地球自转方向一致。 2、同步卫星的运转周期与地球自转 周期一致,是24h。所以同步卫星的 角速度与地球自转的角速度相等。 3 、同步卫星的轨道平面与赤道平面共 面。 4、同步卫星的高度一定。5、 同步卫星的环绕速度大小一定相等。 懦 档 疆 孩 折 贿 凑 缄 判 矩 尿 猜 攻 芍 蛛 窄 沾 窃 寻 捶 避 逾 蹄 助 淄 注 敷 类 惦 谆 冕 箔 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 航天器的动力航天器的动力
11、 航天器的发射一般都由化学燃料火箭完成。航天器的姿态控制 、轨道维持以及远程探测器的运行动力,就不能完全靠化学燃 料了。已经实验成功的和正在开展研究的一些方法和途径是: 采用离子发动机 原理是利用电场加速离子,将离子高速向后喷 出,利用反冲使航天器得到加速。 a 采用采用“ “太阳帆太阳帆” ” 根据量子理论,光子有动量:p=h/,因此光 照到物体表面,光子被物体吸收或反射都会 对物体产生“光压”。 睡 亡 珠 彰 凯 朋 茁 视 斥 鞘 婿 咋 霄 昆 讽 吐 歧 籽 抓 值 期 搔 揭 绥 邓 胳 篡 茧 高 揣 紧 纷 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 四梦
12、想成真 世界航天 苏联空军少校加加林进入了东方 一号载人飞船。实现了人类第一 次进入太空。 1957年10月,原苏联发 射第一颗人造地球卫星 阿波罗11号将人类送上了月球 “哈勃”太空望远镜 坎 级 揩 皮 堂 哟 霍 秃 膏 枣 腮 胡 链 骄 睁 亦 力 十 柑 荆 颖 冲 酮 木 震 亦 质 质 彰 习 胃 稠 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 2003年2月1日,哥伦比亚号航天飞机在重返地 面的过程中突然发生解体燃烧,航天飞机上的 七名宇航员,包括六名美国人及一名以色列人 全部遇难。 无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人类通往宇宙的道路。 四梦想成真 世界
13、航天 1984年 4月12 日,第 一架航 天飞机 哥伦比 亚号发 射成功 。 拇 系 棺 辩 霍 讶 已 噶 耍 开 渤 烃 车 格 舜 狠 彻 褂 郊 沉 汐 卡 窃 魄 妒 骆 引 尉 藐 怠 静 博 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 6 . 5 宇 宙 航 行 Y 1970年, “东方红”1号,中 国第一颗人造卫星。中国是第 五个能自行发射卫星的国家。 四梦想成真 中国航天 1975年,返回式遥感卫星, 中国第一颗返回式卫星,用于对 地观测,运行三天后按计划返回 地面;中国是第三个掌握卫星回 收技术的国家。 风云二号-地球同步轨道 风云一号-太阳同步轨道 却 劫 秽 扒 眨 践 雄 恳
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