1、万有引力与航天,宇宙航行,学习目标,1、了解三个宇宙速度意义2、能够推导第一宇宙速度 3、简单了解航空发展史,平抛运动演示,第5节 宇 宙 航 行,让物体做平抛运动初速度逐渐增大,一科学的想象,第5节 宇 宙 航 行,B牛顿的设想:,牛 顿,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,地面还是水平的吗?3 、速度达到一定值后,物体能否落回地面?,第5节 宇 宙 航 行,越来越远,不能,不是,A对平抛运动的思考:,第5节 宇 宙 航 行,C我们的设想:,如果平抛物体的速度再增大物体会做什么运动呢?,请大家阅读教材相关内容同时思考问题:,1.
2、第一宇宙速度是多少?它的意义是什么?,第5节 宇 宙 航 行,二、宇宙速度,第一宇宙速度(环绕速度):v7.9kms 是卫星发射的最小速度。,2.这个值是怎样来的呢?,如果以速度7.9km/s将物体抛出,它将在地面附近绕地球做v=7.9km/s匀速圆周运动。,自主探究,v7.9kms它是怎样来的?,第5节 宇 宙 航 行,2. v7.9kms这个值是怎样来的呢?,第一宇宙速度的推导,思考:求第一宇宙速度的条件是什么? 求第一宇宙速度的公式是什么?,明白了以上两个问题我们就来分组探究第一宇宙速度怎样过来的!,第5节 宇 宙 航 行,分组探究:,探究二 若已知:地球表面重力加速度 地球的半径R=6
3、400km 探究:物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度(第一宇宙速度),探究一 若已知:地球的质量为 半径R=6400km,引力常量G=探究:物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度(第一宇宙速度),第5节 宇 宙 航 行,分组探究活动,探究一 若已知:地球的质量为 半径R=6400km,引力常量G=探究:物体在地球表面附近运行的线速度(第一宇宙速度),解:,第5节 宇 宙 航 行,探究二 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(第一宇宙速度),解:,第5节 宇 宙 航 行,请根据教材相关内容思考问题:,4.第二宇宙速度是
4、多少?它的意义是什么?,第二宇宙速度:v11.2kms(脱离速度) 是物体克服地球引力,永远离开地球的最小发射速度,第5节 宇 宙 航 行,3.速度在v=7.9km/s的基础上继续增大,物体做什么样的运动呢?,椭圆运动,请大家根据教材相关内容思考问题:,5.第三宇宙速度是多少?它的意义是什么?,第三宇宙速度: v16.7kms, 是挣脱太阳引力束缚,飞到太阳系外的最小发射速度。,第5节 宇 宙 航 行,当物体的速度大于或等于16.7km/s,它会挣脱太阳的束缚,飞到太阳系外。,6.对于其他的星球以上三个宇宙速度是否变化呢?,变化,不同星球的宇宙速度一般是不一样的,例如:地球的第一宇宙速度是7.
5、9km/s金星的第一宇宙速度是7.3km/s,第5节 宇 宙 航 行,归纳总结:,第二宇宙速度,第一宇宙速度,第三宇宙速度,物体落回地面,物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动,物体绕地球运转,运动轨迹是椭圆。,物体绕太阳运动,物体飞出太阳系,第5节 宇 宙 航 行,思考并猜想:(1)v 和T与卫星的质量有关吗? (2)v 和T随h的变化是怎样变化的?,探究三 人造地球卫星的运动规律已知:地球质量M,半径R,卫星做匀速圆周运动距地面高度h,引力常量G 探究卫星v 和T,第5节 宇 宙 航 行,地球,动画演示,R+h越大,T _ V _,越大,越小,第5节 宇 宙 航 行,F1,F2,F3,赤道平面
6、,北,南,东,西,地球同步卫星,1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星。,1961年4月12日苏联空军少校加加林乘坐东方一号载人飞船进入太空,实现了人类进入太空的梦想。,1969年7月20日,阿波罗11号将人类送上了月球。,三、梦想成真,第5节 宇 宙 航 行,1970年4月24日我国第一颗人造卫星升空,我国的航天成就,2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功,第5节 宇 宙 航 行,2003年10月15日神舟五号杨利伟,2005年10月12日神舟六号费俊龙聂海胜,2008年9月25日神舟七号翟志刚刘伯明景海鹏,本课小结:,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。人造地球卫星的运行规律,第5节 宇 宙 航 行,