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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六章 万有引力与航天,宇宙航行,6.5,教学目标：,1,、了解我国航天发展史。,2,、知道三个宇宙速度的含义，并且会推导第一宇宙速度。,3,、了解人造卫星的有关知识。,29 十一月 2024,嫦娥奔月,29 十一月 2024,外国人的 “飞天”梦,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,1957,年,10,月,4,日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,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,2,016年，我国首颗微重力科学实验卫星升空,2016年,世界首颗“量子卫星”发射升空,2016年神舟十一号飞船与天宫二号 太空“牵手,2017,我国首艘货运飞船 天舟一号成功升空,2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面,文昌卫星发射中心,西昌卫星发射中心,酒泉卫星发射基地,回顾中国航天发展历程,物体做平抛运动时,水平速度越大，飞行的水平距离越远。,2.,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。,A,B,C,O,V,0,D,问题,:,问题情境,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,一、牛顿关于卫星的设想,牛顿大炮,请大家阅读教材完成学案任务一、二：,1.,第一宇宙速度是多少？,二,、宇宙速度,第一宇宙速度（环绕速度）,：,v,7.9km,s,是卫星发射的最小速度。,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,v,7.9km,s,它是怎样来的？,2.,v,7.9km,s,这个值是怎样来的呢？,4.,第二宇宙速度是多少？它的意义是什么？,第二宇宙速度,：,v,11.2km,s(,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,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,5.,第三宇宙速度是多少？它的意义是什么？,第三宇宙速度,:v,16.7km,s,，,是挣脱太阳引力束缚，飞到太阳系外的最小发射速度。,：（,逃逸速度,）,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,7.9km/s,金星的第一宇宙速度是,7.3km/s,人造卫星的发射原理,归纳总结,：,发射速度,v,运动情况,v7.9km/s,v=7.9km/s,7.9km/s v 11.2km/s,11.2km/s v 16.7km/s,16.7km/s v,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,概念辨析,发射速度和运行速度,1,、发射速度：,是指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度。,2,、运行速度：,是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度。,宇宙速度均指发射速度,第一宇宙速度是在地面发射卫星的最小速度，也是环绕地球运行的最大速度,表征人造卫星运行状态的物理量有,:,环绕速度,v,转动半径,r,(,或,R+h,h,为离地的高度,),转动周期,T,.,角速度,将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动,，则卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系：,三、,人造地球卫星运行的规律,思考：对于绕地球运动的人造卫星：,（,1,）离地面越高，向心力越,（,2,）离地面越高，线速度越,（,3,）离地面越高，周期越,（,4,）离地面越高，角速度越,（,5,）离地面越高，向心加速度越,小,大,小,小,小,结论：,卫星的运行速度、角速度、运转周期与其本身质量无关，仅由轨道半径决定。,离地面越高的卫星，运行速度越小，周期越长，发射需要的初速度越大。,29 十一月 2024,四、,地球同步卫星,1,、所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：,T,24h,2,、所有的同步卫星只能,分布在赤道上方的一个确定轨道上,，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。,h=3.6,10,7,m,r=4.2,10,7,m,v=3km/s,T=24h,h=3.8,10,8,m,r3.8,10,8,m,v=1km/s,T=27,天,h0,r=6.4,10,6,m,v=7.9km/s,T=84,分钟,同步卫星,近地卫星,月球,近地卫星、同步卫星、月球三者比较,都是地球的卫星,遵循,F,引,提供,F,向,1,、关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是（,）,A.,它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度,B.,它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度,C.,它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速度,D.,它是能使卫星进入轨道的最大发射速度,BC,即学即练,即学即练,2,、,人造地球卫星的轨道半径越大，则（,）,A.,速度越小，周期越小,B.,速度越小，周期越大,C.,速度越大，周期越小,D.,速度越大，周期越大,B,3,、我国发射的“神州六号”飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）,A,“神州六号”的速度较小,B,“神州六号”的速度与“神州五号”的相同,C,“神州六号”的周期更长,D,“神州六号”的周期与“神州五号”的相同,AC,即学即练,一、梦想成真：中国的航天成就,二、宇宙速度：,第一宇宙速度,：,V,1,=7.9km/s,（1、近地卫星的环绕速度；2、最小发射速度，最大运行速度）,第二宇宙速度,：,V,2,=11.2km/s,，卫星挣脱地球引力束缚所需的发射速度,第三宇宙速度,：,V,3,=16.7km/s,，卫星挣脱太阳引力束缚所需的发射速度,三、卫星的运行规律：卫星的运行,速度,、,角速度,、运转,周期,与其本身,质量无关,，仅由,轨道半径决定,。离地面越高的卫星，运行速度越小，周期越长，发射需要的初速度越大,四、同步卫星,T=24 h,所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。,全体宇航员准备好了没有？,点火！,
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