2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章万有引力与宇宙航行7.4宇宙航行(8)课件

宇宙航行\n嫦娥奔月外国人的飞天梦古人的梦想\n第5节宇宙航行牛顿的设想英国科学家牛顿(1643-1727)\n自主探究：计算第一宇宙速度已知：地球的质量M=5.98×1024kg,半径R=6400km,引力常量G=6.67×1011N·m2/kg-2,如何求第一宇宙速度？\n第5节宇宙航行1、第一宇宙速度一、宇宙速度物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,叫做第一宇宙速度.环绕速度\n思考：若地球质量未知,而知道地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,地球半径R=6400km,能否求出第一宇宙速度？\n脱离速度当物体的速度等于或大16.7km/s时,物体可以挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间.我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度.逃逸速度2、第二宇宙速度当物体的速度等于或大于11.2km/s时,它就会克服地球的引力,永远离开地球.我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度.3、第三宇宙速度第5节宇宙航行\n3、第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7千米/秒（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）1、第一宇宙速度（环绕速度）：v=7.9千米/秒（地球卫星最大的绕行速度,地球卫星的最小发射速度）2、第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2千米/秒（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）或小结第5节宇宙航行\nV=7.9km/s11.2km/s>V>7.9km/s人造卫星发射动画演示\n探究：已知：地球质量M,半径R,卫星距地面高度h,引力常量G.探究卫星的v、T与高度h的关系.二、人造地球卫星\n地球动画演示“高轨低速长周期”\nh=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/sT=24hh=3.8×108mr≈3.8×108mv=1km/sT=27天h≈0r=6.4×106mv=7.9km/sT=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\n拓展:人造卫星的应用资源卫星技术实验卫星科学探测卫星通信卫星快速侦测卫星\n人类航天始祖美国火箭学家赫伯特·基姆在1945年出版的《火箭和喷气发动机》一书中提到,“约当14世纪之末,有一位名叫“万户”的中国官员,他在一把座椅的背后,装上47枚当时能买到的最大火箭.他把自己捆绑在椅子的前边,两只手各拿一个大风筝.然后叫他的仆人同时点燃47枚大火箭,其目的是想借火箭向前推进的力量,加上风筝上升的力量飞向前方.他的目标是月亮……”.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,万户被世界公认为人类的航天始祖.为了纪念这位“人类第一个试图利用火箭飞行的人”,国际天文联合会将月球上的一座环形山命名为“万户山”.\n航天科学的三位先驱俄国和苏联科学家,现代航天学和火箭理论的奠基人.1903年发表了《利用喷气工具研究宇宙空间》一文和以他的名字命名的公式,奠定了火箭和液体发动机的理论基础,还证明了脱离地球引力必须使用多级火箭.“火箭之父”－齐奥尔科夫斯基\n航天科学的三位先驱美国教授、工程师和发明家,液体火箭的发明者.他于1926年3月16日发射了世界第一枚液体火箭.戈达德共获得了214项专利,其中83项专利在他生前获得.设立于1959年的美国国家航空航天局戈达、德太空飞行中心就是以他的名字命名.月球上的戈达德环形山（GoddardCrater）也以他的名字命名.罗伯特•戈达德\n航天科学的三位先驱德国工程师,在火箭技术和太空探测等方面都有光辉成就.他先后为著名的V-1、V-2火箭的诞生,美国第一颗卫星的发射成功,以及第一艘载人登月飞船“阿波罗11号”登上月球作出突出贡献,而美国航天飞机的研制也是自他手中发端.因此,被誉为“现代航天之父”.韦纳·冯·布劳恩\n1957年10月4日,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\n本课小结:⒈宇宙速度第一宇宙速度：v＝7.9km／s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：v＝11.2km／s,是卫星挣脱地球束缚的最小发射速度第三宇宙速度:v＝16.7km／s,是挣脱太阳束缚的最小发射速度.⒉航天发展史