宇宙航行ppt课件.ppt

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1、6.5 宇宙航行嫦嫦娥娥奔奔月月 敦煌飞天的壁画敦煌飞天的壁画01 六月 2023外国人的外国人的 “飞天飞天”梦梦01 六月 202319571957年年1010月月4 4日，前苏联发射了日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星世界上第一颗人造地球卫星我国在我国在19701970年年4 4月月2020日发射日发射了第一颗人造地球卫星了第一颗人造地球卫星20032003年年1010月月1515日，神州五号日，神州五号载人宇宙飞船发射升空载人宇宙飞船发射升空01 六月 2023一、人造卫星的发射原理一、人造卫星的发射原理牛顿设想：抛出速度很大时，物体就不会落回地面 设地球质量为设地球质量为M，半

2、径为，半径为R。人造地球卫。人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为，轨道半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫。那么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的星的速度速度v如何推算如何推算？01 六月 2023这就是人造地球卫星在地面附近绕这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度最低发射速度，叫做，叫做第一宇宙速度第一宇宙速度。近地面的卫星的速度是多少呢？近地面的卫星的速度是多少呢？01 六月 2023二、宇宙速度二、宇宙速度1 1、第一宇宙速度：、第一宇宙速度：(环绕速度环绕速度）V1=7.9km/

3、s地球11.2km/sv7.9km/s2 2、第二宇宙速度：、第二宇宙速度：(脱离速度脱离速度)V2=11.2km/sV3=16.7km/s3 3、第三宇宙速度：（、第三宇宙速度：（逃逸速度逃逸速度）人造行星人造行星人造恒星人造恒星人造卫星人造卫星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。r v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也是环绕地球运行的最大速度各种各样的卫星各种各样的卫星FF1F2人造卫星的轨道这些卫星的轨道有什么共同点这些卫星的轨

4、道有什么共同点?F1F2F3赤道平面赤道平面北北南南东东西西赤道轨道赤道轨道极地轨道极地轨道倾斜倾斜轨道轨道同步同步轨道轨道自转轴自转轴人人造造卫卫星星的的轨轨道道地球地球三、人造卫星三、人造卫星1.轨道中心轨道中心 地心地心2._ 提供向心力提供向心力万有引力万有引力3.R越大，越大，T _，V_ ,_，an _越大越大越小越小越小越小越小越小2.2.人造地球卫星的线速度人造地球卫星的线速度v v、角速度、角速度、周期、周期T:T:项目目推推导式式关系式关系式结论v v与与r r的关系的关系与与r r的关系的关系T T与与r r的关系的关系a a与与r r的关系的关系r r越大越大,v,v越

5、小越小r r越大越大,越小越小r r越大越大,T,T越大越大r r越大越大,a,a越小越小01 六月 2023练习：求近地卫星的周期练习：求近地卫星的周期我们能否发射一颗周我们能否发射一颗周期为期为80min的卫星？的卫星？3.3.什么是地球同步卫星什么是地球同步卫星?2）特点：）特点：1）.定义：定义：相对于地面静止且与地球自转具有相对于地面静止且与地球自转具有 相同周期的卫星，又叫做通信卫星。相同周期的卫星，又叫做通信卫星。T24h轨道平面一定轨道平面一定_与赤道平面共面与赤道平面共面周期周期T一定：一定：离地面的高度的特点：离地面的高度的特点：01 六月 2023h练习：练习：求同步卫星

6、离地面高度求同步卫星离地面高度地球同步卫星能否位于北京正上方某一确定高度地球同步卫星能否位于北京正上方某一确定高度h h？3.3.什么是地球同步卫星什么是地球同步卫星?2）特点：）特点：1）.定义：定义：相对于地面静止且与地球自转具有相对于地面静止且与地球自转具有 相同周期的卫星，又叫做通信卫星。相同周期的卫星，又叫做通信卫星。T24h轨道平面一定轨道平面一定_与赤道平面共面与赤道平面共面周期周期T一定：一定：离地面的高度一定，离地面的高度一定，h=36000km R R、v v、T T、a an n _“全部固定全部固定”思考：同步卫星的哪些思考：同步卫星的哪些物理量是不变的呢？物理量是不变

7、的呢？同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星赤道轨道赤道轨道极地轨道极地轨道倾斜倾斜轨道轨道同步同步轨道轨道自转轴自转轴人人造造卫卫星星的的轨轨道道同步卫星是如何使用的三颗同步卫三颗同步卫星作为通讯星作为通讯卫星，则可卫星，则可覆盖全球。覆盖全球。三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。01 六月 2023 为了卫星之间不互相干扰，大约3左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。人类航天始祖-万户人类航天的始祖是我国明朝的万户。在15世纪的我国明朝早期，一位名叫“万户”的

8、官员，在一把椅子的背后装上47支火箭。当然，那是当时能买到的最大的火箭。他自己坐在椅子上，并用绳子绑紧。两手则各拿一个大风筝。然后他要仆人将47支火箭同时点燃，想借用火箭的力量把他推向空中。这是美国人罗伯特吉姆在1945年出版的火箭与喷射一书中的叙述。英国、德国和前苏联的一些火箭专家，在他们的著作中也提到或引用了这件事。可见，万户是世界上公认的“第一个尝试利用火箭进行飞行的人”。为表彰他的功绩，国际天文联合会将月球上的一座环形山命名为“万户”。梦想成真：梦想成真：谁为人类迈向太空提供科学思想19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基（喷气世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基（喷气推进的多级火箭）推进的多

9、级火箭）第一颗人造地球卫星何时何地发射成功1957年年10月月4日苏联日苏联第一艘载人飞船何时何地发射成功1961年年4月月12日日 苏联苏联 加加林加加林 东方一号载人飞船东方一号载人飞船人类何时登上月球1969年年7月月16日日9时时32分，美国分，美国 阿波罗阿波罗11号升空，号升空，19日进入日进入月球轨道，月球轨道，20日下午日下午4时时17分着陆，分着陆，10时时56分阿姆斯特朗踏上月分阿姆斯特朗踏上月面面对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大飞跃却是巨大飞跃人类遨游太空回顾人类遨游太空回顾v蒂托蒂托v2001年4月30

10、日，第一位太空游客、美国人蒂托（中）快乐地进入国际空间站，开始了他为期一周的太空观光生活。太空旅游的开辟使得普通人也能够像宇航员一样畅游星际之间。中国航天事业中国航天事业19921992年载人航天工程正式启动年载人航天工程正式启动20032003年年1010月月1515日日9 9时，神州时，神州5 5号宇宙号宇宙飞船在酒泉卫星中心成功发射，将飞船在酒泉卫星中心成功发射，将第一位航天员杨利伟送入太空绕行第一位航天员杨利伟送入太空绕行1414圈，圈，1010月月1616日日6 6时时2323分降落在内蒙分降落在内蒙古主着陆场古主着陆场中国成为世界上第三个独立开展载中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家人航天活动的国家神舟六号发射升空神舟六号发射升空费俊龙聂海胜费俊龙聂海胜神舟七号出舱神舟七号出舱神七英雄神七英雄 一个人最完美和最强烈的情感来自面对一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之迷！不解之迷！让我们为祖国的强盛而骄傲！PQ设在小圆轨道设在小圆轨道P点处点处的速度为的速度为V1，椭圆，椭圆轨道轨道P点处的速度为点处的速度为V2，椭圆轨道，椭圆轨道Q点处点处的速度为的速度为V3,大圆轨大圆轨道道Q点处的速度为点处的速度为V4,试比较四个速度试比较四个速度的大小关系的大小关系V2V1V4V3课后习题课后习题