資源簡介

(共31張PPT)
7.4 宇宙航行
學習目標：
1.了解牛頓關于人造地球衛星的最初構想。
3.知道三個宇宙速度的含義和數值，會推導第一宇宙速度。
4.通過實例，了解人類對太空的探索歷程，感受人類對客觀世界不斷探究的精神和情感。
7.4 宇宙航行
2.會解決涉及人造地球衛星運動的較簡單的問題。
水平拋出的物體速度越來越大，
會發生什么現象？
探究問題1：
v
平拋
人造地球衛星
增大
一、牛頓的設想
探究問題2：
我們要以多大的速度拋出一個物體，物體才會在地面附近繞地球運動不落下來？
探究時注意思考以下幾個問題：
1.我們的研究對象做什么運動？
2.軌道半徑是多少？
3.誰來提供向心力？
4.要求該速度需要知道哪些物理量？
探究一 已知：地球的質量為M=5.98×1024kg，地球的半徑R=6400km，引力常量G=6.67×10-11Nm2kg-2，
探究：物體在地球表面附近做勻速圓周運動的線速度。
探究二 已知：地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，地球的半徑R=6400km，
探究：物體在地球表面附近做勻速圓周運動的線速度。
要求結果保留2位有效數字。
二、宇宙速度
方法1：
方法2：
1.第一宇宙速度（v=7.9km/s）：
(1)定義：
物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度。
第一宇宙速度的理解
1.向高軌道發射衛星與發射近地衛星相比哪個需要的發射速度大？為什么？
2.高軌道衛星與近地衛星相比哪個環繞速度大？為什么
探究問題3：
高軌道衛星的大
1.第一宇宙速度（v=7.9km/s）：
(1)定義：物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度。
二、宇宙速度
第一宇宙速度是發射衛星的最小發射速度，
也是衛星繞地球做圓周運動的最大環繞速度。
（2）第一宇宙速度的理解：
探究問題4：
其它星球求第一宇宙速度的方法怎樣？
例：金星的半徑是地球的0.95倍，質量為地球的0.82倍，地球的第一宇宙速度v=7.9km/s，求金星的第一宇宙速度是多大
(結果保留兩位有效數字）
結論：
結論：
例：金星的半徑是地球的0.95倍，質量為地球的0.82倍，地球的第一宇宙速度v=7.9km/s，求金星的第一宇宙速度是多大
解：設地球半徑為R，金星的半徑為r=0.95R，地球質量為M，金星質量m =0.82M，繞金星運動的衛星的質量為 ，金星的第一宇宙速度為v1
由牛頓第二定律得：
代數解得:
則金星的第一宇宙速度:
1.第一宇宙速度（v=7.9km/s）：
(1)定義：物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度。
二、宇宙速度
第一宇宙速度是發射衛星的最小發射速度，
也是衛星繞地球做圓周運動的最大環繞速度。
（2）第一宇宙速度的理解：
其它星球求第一宇宙速度的方法同地球的，只是數值不同。
（3）注意：
探究問題5：
如果發射衛星的速度大于7.9km/s，物體又會做什么運動？
v
人造衛星
增大
思考1：相切點的速度哪個軌道的大？
外軌道的大
思考2：相切點的加速度哪個軌道的大？
一樣大
2.第二宇宙速度（大?。簐=11.2km/s ）：
（1）定義：當物體的速度大于或等于11.2km/s時，它就會克服地球的引力，永遠離開地球。這個速度叫第二宇宙速度。
是物體克服地球引力的 發射速度
（2）第二宇宙速度的理解：
最小
（又叫逃逸速度）
3.第三宇宙速度（大?。簐=16.7km/s ）：
（1）定義：如果物體的速度大于或等于16.7km/s，物體就能擺脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外。這個速度叫第三宇宙速度。
是脫離太陽系的最小發射速度
（2）第三宇宙速度的理解：
（又叫脫離速度）
探究問題6：
如何使衛星的速度至少達到7.9km/s？
19世紀中葉俄羅斯學者齊奧爾克夫斯基指出：
用噴氣推進的多級火箭，是實現太空飛行的最有效的工具
1957年10月4日，原蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星。衛星重83.6kg，每96min繞地球飛行一圈。
1.世界航天史
三、夢想成真
1961年4月12日蘇聯空軍少校加加林進入了東方一號載人飛船。實現了人類第一次進入太空。
三、夢想成真
1.世界航天史
他的非凡勇氣，鼓舞了更多人為航天事業奮斗。
探究問題7：
看書“夢想成真”這塊內容，了解航天史上還有哪些值得我們記住的重大事件？
1969年7月20日，阿波羅11號將人類送上了月球。
三、夢想成真
1.世界航天史
阿姆斯特朗走出登月艙，在月球上邁出了一小步，卻是人類邁出的一大步。
2003年2月1日，哥倫比亞號航天飛機在重返地面的過程中突然發生解體燃燒，航天飛機上的七名宇航員全部遇難（其中有6名美國人、1名以色列人）
無數探索者用自己的汗水和生命鋪設了人類通往宇宙的道路。
1970年， “東方紅”1號，中國第一顆人造衛星。中國是第五個能自行發射衛星的國家。
2.中國航天史
三、夢想成真
2003年10月15日9時，我國“神舟”五號宇宙飛船在酒泉衛星發射中心成功發射，把中國第一位航天員楊利偉送人太空。
2.中國航天史
三、夢想成真
這次成功發射實現了中華民族千年的飛天夢想，標志著中國成為世界上第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家，為進一步的空間科學研究奠定了堅實的基礎。
2007年10月24日嫦娥一號月球探測器發射成功。
2013年6月中旬，中國女航天員王亞平在中國首個目標飛行器天宮一號上為青少年授課，成為中國首位“太空教師”。
2.中國航天史
三、夢想成真
愛因斯坦曾說過：“一個人最完美和最強烈的情感來自面對不解之謎”。
課堂小結：
2.宇宙速度
3.夢想成真
宇宙航行
第一宇宙速度（環繞速度）
v1=7.9km/s
第二宇宙速度（逃逸速度）
v2=11.2km/s
第三宇宙速度（脫離速度）
v3=16.7km/s
1.牛頓的設想

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