《宇宙航行》课件(很好).ppt
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《宇宙航行》课件(很好).ppt
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知识回顾,两条基本思路,1、万有引力等于重力,2、万有引力提供向心力,中国人的飞天梦,外国人的“飞天”梦,一、宇宙速度,平抛运动演示,让物体做平抛运动初速度逐渐增大,问题情境,思考讨论一:
地面上的物体,怎样才能成为人造卫星呢?
通过观看动画回答下列问题:
1、平抛物体速度逐渐增大,物体的落地点怎样变化?
2、在速度足够大的情况下,运动通过的地面还是水平的吗?
3、若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样?
试大胆猜想。
越来越远,物体不再落回地面,而成为一颗绕地球运转的卫星。
不是,思考?
从高山上水平抛出物体,速度越大,落地点离山脚越远。
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来,它将围绕地球旋转,成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。
牛顿关于卫星的设想,思考讨论二:
物体要想成为地球的卫星,速度应该多大?
由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转,此时月球受到的地球对它的万有引力全部提供绕地球运转的向心力,故月球不会落到地面上来。
问题:
月球绕着地球转要受到地球对它的吸引力,但是为什么月亮不会落到地面上来?
方案一:
若已知:
地球的质量M=5.981024kg,半径R=6400km,引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2探究:
物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期,方案二:
若已知:
地球表面重力加速度g=9.8m/s2,地球的半径R=6400km.探究:
物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期,探究一:
物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度和周期,分组探究,方案一:
若已知:
地球的质量为半径R=6400km,引力常量探究:
物体在地球表面附近运行的线速度及周期,建立模型,方案二若已知:
地球表面的重力加速度g=地球的半径R=6400km探究:
物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期,解:
第二宇宙速度:
物体克服地球引力,永远脱离地球的速度.,第三宇宙速度:
物体挣脱太阳引力,飞出太阳系的速度.(逃逸速度),绕地球运动的轨迹就不再是圆,而是椭圆,发射速度越大,椭圆轨道越“扁”。
第一宇宙速度:
物体在地表附近绕地球做匀速圆周运动的速度.(不同天体有各自的第一宇宙速度。
如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度,卫星将落回地面。
),阅读教材并回答:
三种宇宙速度(发射速度),二、人造地球卫星运动规律,探究二:
将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动,你能推出卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系吗?
1,2,3,4,r越大(高),v越小,r越大,越小,r越大,T越大,r越大,an越小,思考:
第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度还是最小速度?
r最小,是最大环绕速度。
向高轨道发射卫星时,需要的初速度大,因为火箭克服地球对卫星的引力而做更多的功,对火箭的要求更高一些,所以比较困难。
思考讨论三:
将卫星送入低轨道和高轨道所需的速度哪一个更大?
哪一个更容易?
为什么?
发射速度:
卫星在地面附近离开发射装置的初速度。
一旦发射后再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度、进入运动轨道。
注意宇宙速度均指发射速度运行速度:
卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。
注意:
卫星的实际环绕速度一定小于发射速度.,思考:
第一宇宙速度是发射卫星的最大速度还是最小速度?
r最小,是最小发射速度。
归纳:
第一宇宙速度是最小发射速度,也是最大运行速度。
如图所示,A、B、C、D四条轨道中不能作为卫星轨道的是哪一条?
思考讨论四:
人造地球卫星的运行轨道,人造地球卫星,F1,F2,F3,赤道平面,北,南,东,西,轨道中心,地心,_提供向心力,万有引力,所有卫星都在以地心为圆心的圆(或椭圆)轨道上三类人造地球卫星轨道:
赤道轨道,卫星轨道在赤道平面,卫星始终处于赤道上方极地轨道,卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极上空一般轨道,卫星轨道和赤道成一定角度。
人造地球卫星的运行轨道,地球同步卫星,问题4:
你能否形象的描述它的轨道?
轨道与赤道重合,卫星位于赤道的正上方的某一高度,同步卫星:
相对于地面静止,公转周期和地球自转周期相同的卫星。
1特点:
定周期:
T=24h=86400s,定点:
相对于地面静止。
定轨道:
同步卫星轨道必须在赤道上空,定高度:
由,定速度:
由于同步卫星高度确定,其轨道半径即确定,因此线速度、角速度大小均不变,定加速度:
由于同步卫星高度确定,其轨道半径即确定,因此向心加速度大小也不变,三、梦想成真,1957年10月4日,世界上第一颗人造卫星发射成功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。
2005年的神舟六号,2008年的神舟七号以及后来的神舟八号、神舟九号、嫦娥一号、二号的成功发射无一不说明了我国航天科技的发展之迅速。
作业:
1.P48问题与练习1、2、3.2.课外探究活动阅读材料,了解卫星基本知识,培养对我国航天事业的热爱并建立起投身祖国航天事业的决心。
为梦想而努力!
嫦娥工程,
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