6.5-宇宙航行-课件

§6.5宇宙航行2020年6月23日星期二2020年6月23日星期二1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星我国在1970年4月20日发射了第一颗人造地球卫星2003年10月15日，神州五号载人宇宙飞船发射升空2020年6月23日星期二一、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M，半径为R。人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速度v如何推算？22MmvGmrrGMvr2020年6月23日星期二112466.67105.891016.3710/7.9/GMRvmskms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最低发射速度，叫做第一宇宙速度。近地面的卫星的速度是多少呢？11226.6710/GNmkg已知：66.3710Rm245.8910Mkg2020年6月23日星期二二、宇宙速度1、第一宇宙速度：(环绕速度）V1=7.9km/s地球11.2km/sv7.9km/s2、第二宇宙速度：(脱离速度)V2=11.2km/sV3=16.7km/s3、第三宇宙速度：（逃逸速度）17.9/GMvkmsR17.9/vgRkms法二：211.2/vkms316.7/vkms→人造行星→人造恒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。1GMvrr↗v↘①宇宙速度均指发射速度②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?F1F2F3赤道平面北南东西赤道轨道极地轨道倾斜轨道同步轨道自转轴人造卫星的轨道地球三、人造卫星1.轨道中心地心2.________提供向心力万有引力3.R越大，T_____，V__,ω_____，an_______越大越小越小越小2.人造地球卫星的线速度v、角速度ω、周期T:项目推导式关系式结论v与r的关系ω与r的关系T与r的关系a与r的关系22MmvGmrrGMvr22MmGmrr3GMr22Mm2Gmr()rT3rT2GM2MmGmar2GMarr越大,v越小r越大,ω越小r越大,T越大r越大,a越小2020年6月23日星期二练习：求近地卫星的周期631124(6.3710)23.146.67105.9810s地GMrT3235.061084.3mins我们能否发射一颗周期为80min的卫星？3.什么是地球同步卫星?2）特点：1）.定义：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。T＝24h①轨道平面一定___________________与赤道平面共面②周期T一定：③离地面的高度的特点：2020年6月23日星期二223242GM2()(R)(R)R3.6104hmmhhTGMThkm卫地卫地地地地设卫星离地面高度为由解得h练习：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h？5.6R地3.什么是地球同步卫星?2）特点：1）.定义：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。T＝24h①轨道平面一定___________________与赤道平面共面②周期T一定：③离地面的高度一定，h=36000km④R、v、ω、T、an_______________“全部固定”思考：同步卫星的哪些物理量是不变的呢？同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星赤道轨道极地轨道倾斜轨道同步轨道自转轴人造卫星的轨道同步卫星是如何使用的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。2020年6月23日星期二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：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（喷气推进的多级火箭）第一颗人造地球卫星何时何地发射成功1957年10月4日苏联第一艘载人飞船何时何地发射成功1961年4月12日苏联加加林东方一号载人飞船人类何时登上月球1969年7月16日9时32分，美国阿波罗11号升空，19日进入月球轨道，20日下午4时17分着陆，10时56分阿姆斯特朗踏上月面对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大飞跃人类遨游太空回顾蒂托2001年4月30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1992年载人航天工程正式启动2003年10月15日9时，神州5号宇宙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14圈，10月16日6时23分降落在内蒙古主着陆场中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家神舟六号发射升空费俊龙聂海胜神舟七号出舱神七英雄一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之迷！让我们为祖国的强盛而骄傲！PQ设在小圆轨道P点处的速度为V1，椭圆轨道P点处的速度为V2，椭圆轨道Q点处的速度为V3,大圆轨道Q点处的速度为V4,试比较四个速度的大小关系V2V1V4V3课后习题