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1、一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个民族只关心脚下的事，注定没有未来民族只关心脚下的事，注定没有未来黑格尔黑格尔1宇宙航行公开课2宇宙航行公开课1957年，前苏联成功发射人类的第一颗人造卫星3宇宙航行公开课1970年， “东方红一号”人造卫星发射 成功。这是中国发射的第一颗人造卫星4宇宙航行公开课2003年，神舟五号载人飞船发射成功： 圆了中国人的飞天梦5宇宙航行公开课神舟六号发射成功： 中国人开始真正尝试太空生活6宇宙航行公开课神舟七号发射成功： 中国人开始第一次太空行走7宇宙航行公开课嫦娥一号、二号发射成功： 中国开展绕月、探月工程8
2、宇宙航行公开课天宫一号发射成功： 中国人开始建立太空空间站工程神舟八号、九号、十号与天宫一号对接成功神舟八号、九号、十号与天宫一号对接成功9宇宙航行公开课一、创境激情一、创境激情 初步感知初步感知若若抛抛出出物物体体的的水水平平初初速速度度足足够够大大, ,将将会会出出现什么结果现什么结果? ?10宇宙航行公开课二、自主合作二、自主合作 探究规律探究规律英国科学家牛顿英国科学家牛顿（1647-17271647-1727）1 1、牛顿的设想、牛顿的设想在在1687年出版的年出版的自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理中，牛顿设想抛出物体速度足够大时，物中，牛顿设想抛出物体速度足够大时，物体就不会落
3、回地面。体就不会落回地面。11宇宙航行公开课在地球上抛出的物体，当它的速度足够在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。简称人造卫星。的人造地球卫星。简称人造卫星。名词解释人造卫星发射速度指卫星在地面附近离开发射装置的初指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充。速度，一旦发射后再无能量补充。运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做指卫星在进入运行轨道后绕地球做 圆周运动的线速度，又叫环绕速度。圆周运动的线速度，又叫环绕速度。嫦娥一号1
4、2宇宙航行公开课rR 设地球和卫星的质量分别为设地球和卫星的质量分别为M M和和m m, ,卫星到地心的距离为卫星到地心的距离为r r, ,万万有引力常量为有引力常量为G.G.求：卫星绕行求：卫星绕行的线速度的线速度v？vF引引 由于卫星绕地球做圆周运动所需向心力由万有引力由于卫星绕地球做圆周运动所需向心力由万有引力提供，所以提供，所以 卫星离地心越近，它的环绕速度就越大卫星离地心越近，它的环绕速度就越大合作探究113宇宙航行公开课12314宇宙航行公开课思思考考：如如果果1 1号号卫卫星星正正好好在在地地球球表表面面附附近近做做匀匀速速圆圆周周运运动动，环环绕绕速速度度是是多多大大？( (设
5、设地地球球质质量量为为M M，地地球球半半径径为为R R，万万有有引引力常量为力常量为G)G)当卫星做近地绕行时，轨道半径当卫星做近地绕行时，轨道半径地球半径地球半径R R，所以这个数值也，所以这个数值也说成：卫星的最大环绕速度，最小的发射速度。说成：卫星的最大环绕速度，最小的发射速度。15宇宙航行公开课R人造地球卫星在地面附近绕地人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。做第一宇宙速度。（1 1）第一宇宙速度第一宇宙速度（谐音：吃点酒）二、自主合作二、自主合作 探究规律探究规律2 2、三种宇宙速度、三种宇宙速度 v1=7.9km/s =7.
6、9km/s （地面附近、匀速圆周运动）（地面附近、匀速圆周运动）16宇宙航行公开课第一宇宙速度的另一表达式为第一宇宙速度的另一表达式为: :若若已已知知地地球球表表面面重重力力加加速速度度g=9.8m/sg=9.8m/s2 2，地地球球的的半半径径R=6400kmR=6400km，而而地地球球质质量量M M 未未知知, ,请请计计算算求求得得第一宇宙速度第一宇宙速度? ?二、自主合作二、自主合作 探究规律探究规律合作探究217宇宙航行公开课总结：推导第一宇宙速度的两种方法总结：推导第一宇宙速度的两种方法方法一：万有引力提供方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心物体作圆周运动的向心力力方法二：
7、在地面附近，方法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运重力提供物体作圆周运动的向心力动的向心力18宇宙航行公开课解：设地球质量为解：设地球质量为M M，地球半径为，地球半径为R R，地球的第一宇宙速，地球的第一宇宙速度为度为v，月球的质量为，月球的质量为M M1 1, ,月球的半径为月球的半径为R R1 1, ,月球的第一宇月球的第一宇宙速度为宙速度为v1 1v= =7.9Km/s= = =1.76Km/s物体在月球表面附近做匀速圆周运动仍然有物体在月球表面附近做匀速圆周运动仍然有得得v1=合合作作探探究究3 3 月月球球的的质质量量约约为为地地球球的的1/81,1/81,半半径径约约为为地地球
8、球半半径径的的1/4,1/4,地地球球的的第第一一宇宇宙宙速速度度为为7.9km/s,7.9km/s,则则月月球的第一宇宙速度约为多少球的第一宇宙速度约为多少? ?19宇宙航行公开课当发射的速度等于或大于当发射的速度等于或大于11.2km/s11.2km/s时，物体就时，物体就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。我们把会脱离地球的引力，不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。这个速度叫第二宇宙速度。思考：若发射速度大于思考：若发射速度大于7.9km/s，物体将怎样运动？，物体将怎样运动？二、自主合作二、自主合作 探究规律探究规律2 2、三种宇宙速度、三种宇宙速度（2 2）第二宇宙速度（脱离
9、速度）第二宇宙速度（脱离速度）20宇宙航行公开课发射到火星的探测器发射到火星的探测器需要速度大于等于第二宇宙速度需要速度大于等于第二宇宙速度21宇宙航行公开课如果发射的速度等于或大于如果发射的速度等于或大于16.7km/s16.7km/s，物体就可以，物体就可以摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。二、自主合作二、自主合作 探究规律探究规律2 2、三种宇宙速度、三种宇宙速度（3 3）第三宇宙速度（逃逸速度）第三宇宙速度（逃逸速度）发射发射“旅行者旅行者”宇宙探宇宙探测器测器需要探测器的速度需要探测器的速度大于等于第三宇宙速度大于等于第三宇宙速度22宇宙航行公开课23宇宙航行公开课航天科学的先驱航天科学的先驱 之一齐奥尔科夫斯基齐奥尔科夫斯基被人们尊称为被人们尊称为“火箭之火箭之父父”三、梦想成真三、梦想成真24宇宙航行公开课人类遨游太空回顾人类遨游太空回顾首次登上月球的人首次登上月球的人尼尔尼尔阿姆斯特朗阿姆斯特朗 巴兹巴兹奥尔德林奥尔德林25宇宙航行公开课神州七号发射全过程神州八号与未来空间站26宇宙航行公开课感感 谢谢 各各 位位 莅莅 临临 指指 导！导！27宇宙航行公开课
