《黑龙江省虎林市高级中学人教版高中物理必修二课件：6.5宇宙航行》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黑龙江省虎林市高级中学人教版高中物理必修二课件：6.5宇宙航行（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五节宇宙航行 1 平抛物体速度逐渐增大 物体的落地点怎样变化 2 在速度足够大的情况下 地面还是水平的吗 3 速度达到一定值后 物体能否落回地面 越来越远 不能 不是 平抛运动演示 法一 万有引力提供物体作圆周运动的向心力 法二 重力提供物体作圆周运动的向心力 问题一 以多大的速度抛出这个物体 它才会绕地球表面运动 不会落下来 已知 6 67 10 11Nm2 kg2 地球质量M 5 89 1024kg g 9 8N kg 地球半径R 6400km 6 4 106m 一 宇宙速度 1 第一宇宙速度v1 7 9km s 说明 第一宇宙速度是发射卫星的最小速度 发射速度低于它 卫星将落回地面而不
2、能绕地球运转 等于这个速度 卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动 它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的速度 3 如果卫星发射速度大于7 9km s 而小于11 2km s 卫星将沿椭圆轨道绕地球运行 2 第二宇宙速度 大小 v 11 2km s意义 以这个速度发射 物体刚好能克服地球的引力作用 永远的离开地球而绕太阳运动 3 第三宇宙速度 大小 v 16 7km s意义 以这个速度发射 物体刚好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外 发射速度大于11 2km s 而小于16 7km s 卫星绕太阳作椭圆运动 成为一颗人造行星 如果发射速度大于等于16 7km s 卫星将挣脱太
3、阳引力的束缚 飞到太阳系以外的空间 可见 v T与r为一一对应关系 高轨道上运行的卫星 线速度小 角速度小 周期长 思考 人造地球卫星运动的线速度 角速度和周期与轨道半径的关系呢 当卫星 贴着 地面飞行时 运行速度等于第一宇宙速度 当卫星的轨道半径大于地球半径时 运行速度小于第一宇宙速度 思考与讨论 人造卫星在地球表面做圆周运动的周期最小是多少 思考 人造卫星的周期能否为80分钟 84 6min 三 地球同步卫星 1 地球同步卫星是指相对于地心静止的人造卫星 随地球自转同步地做匀速圆周运动 它的周期 T 24h 2 所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 即同步卫星轨道平面与地球赤道
4、平面重合 卫星离地面高度为定值 对同步卫星 其r v T 均为定值 计算同步卫星高度及线速度 解 万有引力提供向心力 同步卫星轨道半径 h R 4 2 107m 四万两千公里 已知 6 67 10 11Nm2 kg2 地球质量M 5 89 1024kg 半径R 6400km 6 4 106m 同步卫星的线速度 解 由万有引力提供向心力故 将地球质量M及轨道半径r代入 可得同步通讯卫星的速率 由此解出 三颗同步卫星作为通讯卫星 则可覆盖全球 h 3 6 107m r 4 2 107m v 3km s T 24h h 3 8 108m r 3 8 108m v 1km s T 27天 h 0 r
5、6 4 106m v 7 9km s T 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 四 梦想成真 1957年10月4日 原苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星 卫星重83 6kg 每96min绕地球飞行一圈 世界航天史 1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船 实现了人类第一次进入太空 他的非凡勇气 鼓舞了更多人为航天事业奋斗 火箭点火起飞 飞船绕地球飞行一圈 历时108分 然后重返大气层 安全降落在地面 铸就了人类进入太空的丰碑 1969年7月16日 阿波罗11号将人类送上了月球 当时 上亿人通过电视注视着走出登月舱的阿姆斯特朗 他在月球上迈出了一小
6、步 确是人类迈出的一大步 1981年4月12日 世界上第一架航天飞机哥伦比亚号发射成功 同年11月12日和1982年3月22日 6月27日又相继进行了3次试飞 均获得成功 但在2003年2月1日 哥伦比亚号航天飞机在重返地面的过程中突然发生解体燃烧 航天飞机上的七名宇航员全部遇难 其中有6名美国人 1名以色列人 1975年 返回式遥感卫星 中国第一颗返回式卫星 用于对地观测 运行三天后按计划返回地面 中国是第三个掌握卫星回收技术的国家 1970年 东方红 1号 中国第一颗人造卫星 中国是第五个能自行发射卫星的国家 四 梦想成真 中国航天史 1984年 试验通信卫星 东方红 2号 标志着中国是世界上第5个能发射地球静止轨道卫星的国家 飞船绕地球飞行14圈后 于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场 这次成功发射实现了中华民族千年的飞天梦想 标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家 为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础 1992年 中国载人航天工程正式启动 2003年10月15日9时 我国 神舟 五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射 把中国第一位航天员杨利伟送人太空 2005年10月12号 我国神州6号载人飞船发射升空 把费俊龙 聂海胜进入太空
