宇宙航行.pptx

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1、宇宙航行宇宙航行问题情景 若若抛抛出出物物体体的的水水平平初初速速度度足足够够大大,物物体体将会怎样将会怎样?物体抛出或发射物体抛出或发射的速度越大，物的速度越大，物体运动得越远体运动得越远思考：思考：当速度足够大时，此时物体会怎样？不再落回地面，绕地球做匀速圆周运动（就如我们熟知的人造地球卫星）牛顿猜想：牛顿猜想：思考：思考：以多大的速度以多大的速度将物体抛出，它才会成为绕地将物体抛出，它才会成为绕地球表面运动的卫星球表面运动的卫星?假设发射出去的物体质量为假设发射出去的物体质量为m，地球的质量为，地球的质量为M，物体到地球球心的距离为物体到地球球心的距离为r,要使物体不落回地面，要使物体不

2、落回地面，物体发射的速度应该多大？物体发射的速度应该多大？假设发射出去的物体质量为假设发射出去的物体质量为m，地，地球的质量为球的质量为M，物体到地球球心的，物体到地球球心的距离为距离为r,要使物体不落回地面，物要使物体不落回地面，物体发射的速度应该多大？体发射的速度应该多大？思考思考：物体做匀速圆周运动，什么力提物体做匀速圆周运动，什么力提供向心力？供向心力？万有引力提供向心力万有引力提供向心力第一宇宙速度的推导第一宇宙速度的推导r=Rmg重力提供向心力重力提供向心力第一宇宙速度的推导第一宇宙速度的推导能使物体做近地圆周运动的发射速度能使物体做近地圆周运动的发射速度第一宇宙速度第一宇宙速度物

3、体的发射速度物体的发射速度v 第一宇宙速度，就不落回地面第一宇宙速度，就不落回地面第一宇宙速度第一宇宙速度=最小发射速度最小发射速度物体发射成功后，在轨道上运动，此时物体的速度物体发射成功后，在轨道上运动，此时物体的速度（线速度）称为运行速度（线速度）称为运行速度r最小时，运行速度最小时，运行速度=第一宇宙速度，此时运行速度最大第一宇宙速度，此时运行速度最大第一宇宙速度第一宇宙速度=最大运行速度最大运行速度三种宇宙速度三种宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度（环绕速度环绕速度）：）：v=7.9千米千米/秒秒（最小发射速度、最大运行速度）（最小发射速度、最大运行速度）第二宇宙速度（第二宇宙速度（逃逸

4、速度逃逸速度）：）：v=11.2千米千米/秒秒（物体挣脱（物体挣脱地球地球束缚的束缚的最小发射速度最小发射速度）第三宇宙速度（第三宇宙速度（脱离速度脱离速度）：）：v=16.7千米千米/秒秒（物体挣脱（物体挣脱太阳束缚的最小发射速度）太阳束缚的最小发射速度）发射速度与运行速度发射速度发射速度：物体在物体在地面附近离开发射装置的地面附近离开发射装置的初速度初速度，一旦发射后再无能量补充，被发射物仅依靠自己的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、进入运动轨初动能克服地球引力上升一定的高度、进入运动轨道；道；运行速度运行速度：物体在物体在进入运行轨道后绕地球做

5、圆周进入运行轨道后绕地球做圆周运动的运动的线速度线速度。所以，当卫星。所以，当卫星“贴着贴着”地面运行地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度时，运行速度等于第一宇宙速度梦想成真梦想成真世界航天史：世界航天史：第一颗人造卫星年发射；第一个载第一颗人造卫星年发射；第一个载人飞船年发射；第一个登上月球的人人飞船年发射；第一个登上月球的人于于年是年是国人国人中国航天史：中国航天史：中国载人航天工程中国载人航天工程于年正式启动于年正式启动；中国；中国第一第一个进入太空的航天员是个进入太空的航天员是。1957苏联苏联1961苏联苏联1969美美1992杨利伟杨利伟课堂练习1、关于第一宇宙速度的说法中正确的是

6、（、关于第一宇宙速度的说法中正确的是（）A、它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度、它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度 B、它是它是人造地球卫星在近地圆轨道上的的绕人造地球卫星在近地圆轨道上的的绕 行速度行速度 C、它是能使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度、它是能使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度 D、它是能使卫星进入近地圆轨道的它是能使卫星进入近地圆轨道的最大发射最大发射速度速度BC2、人造地球卫星的轨道半径越大，则（、人造地球卫星的轨道半径越大，则（）A、线速度越小，周期越小、线速度越小，周期越小 B、线速度越小，周期线速度越小，周期越大越大 C、线速度线速度越大，越大，周期周期越小越小 D、线速度越大，周期线速度越大，周期越大越大B3、金星的半径是地球的、金星的半径是地球的a倍，质量为地球的倍，质量为地球的b倍，倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的金星表面的自由落体加速度是多大？金星的“第第一宇宙速度一宇宙速度”是多少？（地球半径为是多少？（地球半径为R）