高中物理课件宇宙航行(探究式) 29页

第六章万有引力与航天6.5宇宙航行\n14世纪末期，万户两手各持一大风筝，将自己绑在一把特制的座椅上，座椅背后装有47支当时最大的火箭。他试图借助火箭的推力和风筝的气动升力来实现"升空"的理想。万户的勇敢尝试虽遭失败并献出了生命，但他勇敢尝试的精神却是值得我们学习的。\n儒勒·凡尔纳（JulesVerne）1828.2.8～1905.3.25法国著名科幻家在其科幻小说《环绕月球》一书中，甚至写到“用一种大炮把人发射到月球上去旅行”。\n从高山上抛出铅球比较这四次运动，你发现了什么规律？1物体由于地球引力的作用均落回地面2物体的初速度越大，飞得越远从刚才的四次运动中，你还能联想到什么？ABCD结论探究一宇宙速度\n牛顿一生对科学事业所做的贡献，遍及物理学、数学和天文学等领域。牛顿在物理学上最主要的成就，是创立了经典力学的基本体系。在天文学方面，牛顿发现了万有引力定律，创制了反射望远镜，并且用它初步观察到了行星运动的规律。牛顿(1643—1727)探究一宇宙速度\n牛顿的设想：探究一宇宙速度\n地球铅球是这样成为人造卫星的探究一宇宙速度\n1、铅球绕地球做什么运动？2、是什么力提供它做圆周运动的向心力？探究一宇宙速度3、如果F万>F向，铅球会如何什么运动？4、如果F万v发射≥7.9km/s>v运行第一宇宙速度是最小的发射速度,也是最大的环绕速度结论:探究一宇宙速度\n2、第二宇宙速度（脱离速度）这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度．如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点．v2=11.2km/s探究一宇宙速度\n3、第三宇宙速度（逃逸速度）这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．v3=16.7km/s探究一宇宙速度\n探究一宇宙速度人造卫星发射原理\n（1）a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条？abc提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心探究二人造卫星\n所有的同步卫星只能在赤道的正上方，且在一定高度处.（2）同步卫星可以定点在地球任意地点的正上方吗？探究二人造卫星\n各种各样的卫星……\n1.按轨道特点分类：㈠近地卫星轨道半径即地球半径㈡极地卫星轨道面与赤道面垂直㈢地球同步卫星卫星(通讯卫星)T=24h①轨道平面与赤道平面重合②周期T一定：相对于赤道上某点静止③高度h=36000km④R、v、ω、T、an“全部固定”探究二人造卫星\n表征人造卫星运行状态的物理量有三个:(1)环绕速度v,(2)转动半径r(或R+h,h为离地的高度)(3)转动周期T探究二人造卫星你知道不同轨道上的卫星稳定运行时，线速度、周期的大小关系吗？\n卫星运行的动力学方程2、人造地球卫星运行的规律探究二人造卫星\n航天科学的三位先驱齐奥尔科夫斯基罗伯特•戈达德韦纳·冯·布劳恩三、梦想成真\n三、梦想成真\n三、梦想成真\n三、梦想成真嫦娥一号发射成功\n例1.某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t后,物体以速率v落回手中。已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度。解析：星球表面的重力加速度：该星球表面的第一宇宙速度为第一宇宙速度为卫星在其表面附近做匀速圆周运动的线速度卫星的重力提供向心力,则：\n例2人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运行的轨道半径会慢慢减小,在半径缓慢变化过程中,卫星的运动还可近似视为匀速圆周运动,当它在较大半径r1的轨道上运行时线速度为v1,周期为T1,后来在较小半径r2的轨道上运行时线速度为v2,周期为T2,则它们的关系是()A.v1v2,T1>T2C.v1T2D.v1>v2,T1