1、第5节 宇 宙 航 行,窄视场相机拍摄的图片 伴星位于飞船前上方21度153米处,神七飞船载人航天任务全程精彩回放,第5节 宇 宙 航 行,问题情景,第5节 宇 宙 航 行,若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样?,第5节 宇 宙 航 行,1、牛顿的设想,英国科学家牛顿(1643-1727),在1687年出版的自然哲学的数学原理中,牛顿设想抛出速度很大时,物体就不会落回地面。,第5节 宇 宙 航 行,思考:以多大的速度将物体抛出,它才会绕地球表面运动,不会落下来呢?,P,V=7.9Km/s,11.2V7.9,V11.2Km/S,探究: 若卫星的发射速度大于7.9km/s ,会怎样呢?,第三
2、宇宙速度(脱离速度):v =16.7千米/秒(卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度),第二宇宙速度(逃逸速度):v =11.2千米/秒(卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度),第5节 宇 宙 航 行,2、三种宇宙速度,第一宇宙速度(环绕速度):v =7.9千米/秒(地球卫星的最小发射速度),第5节 宇 宙 航 行,“高轨低速长周期”,3、卫星的运行规律,极地轨道,一般轨道,赤道轨道,所有卫星都在以地心为圆心的圆(或椭圆)轨道上,平面,立体,赤道平面,已知:地球质量M,半径R,卫星距地面高度h,引力常量G .请你利用已学的知识, 探究卫星绕地球的运行速度v 、周期T与高度h的关系.,月球轨道,地球
3、,地月转移轨道,点火加速,减速制动,月球探测卫星发射,课堂练习,例1 我国发射的探月卫星“嫦娥一号”的轨道半径是圆形的,且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的1/80,月球的半径约为地球半径的1/4,地球第一宇宙速度约为7.9km/s,求“嫦娥一号”探月卫星绕月球运行的速率?,例2如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同,且小于c的质量,则( ) A.b所需向心力最大 B.b、c周期相等,且大于a周期 C.b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度 D.b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度,课堂练习,BD,例3据某报报道,某国发射了一颗周期为8
4、0分钟的人造地球卫星,请你用学过的知识判断这则新闻的真伪。,课堂练习,航天科学的三位先驱,齐奥尔科夫斯基,第5节 宇 宙 航 行,罗伯特戈达德,韦纳冯布劳恩,第5节 宇 宙 航 行,历史放映厅:人类载人航天50年,4、梦想成真,1、宇宙速度: 第一宇宙速度:v7.9kms 是卫星发射的最小速度,是卫星绕地球运行的最大速度。 第二宇宙速度:v11.2kms,是卫星挣脱地球束缚的最小发射速度 第三宇宙速度: v16.7kms,是挣脱太阳束缚的最小发射速度。2、研究天体运动的基本方法: 把天体或人造卫星的运动看作匀速圆周运动,万有引力提供天体或人造卫星的向心力.,课堂小结,作业:,第5节 宇 宙 航 行,1.阅读教材中“科学漫步”和“STS”的材料; 2. 上网查阅:黑洞、同步卫星的相关资料,并制作汇报PPT或书面报告,下节课进行交流共享。,