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1、6.5 宇宙航行,西昌卫星发射中心,酒泉卫星发射基地,太原卫星发射中心,教学目标(1)了解人造地球卫星的最初构想(2)会解决涉及人造地球卫星运动的简单问题(3)知道三个宇宙速度的含义和数值会推导 第一宇宙速度(4)感受人类对客观世界不断探索的精神和情感,探究:地面上的物体，怎样才能成为人造卫星呢？,300多年前，牛顿提出设想,一、人造卫星的发射原理,概念辨析,1、发射速度：是指被发射物在地面附近离开发射装置的速度。,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。,设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在圆轨道运行速度为v，质量为m，轨道半径为r，万有引力提供向心力。,二、人造卫
2、星的运动规律,讨论1,越高越慢,行星,虽然“r大，v小”，但向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星难。因为向高轨道发射卫星，火箭要克服地球引力对它的引力做的功多。,高轨道,低轨道,讨论2：向高轨道发射卫星容易还是向低轨道发射卫星容易？,近地卫星的运行速度是多少呢？,这就是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫做第一宇宙速度。,三、宇宙速度（均指发射速度）,1、第一宇宙速度：(环绕速度）,V1=7.9km/s,地球,11.2km/sv7.9km/s,2、第二宇宙速度：(脱离速度),V2=11.2km/s,V3=16.7km/s,3、第三宇宙速度：（逃逸速度）,为地面发射卫星
3、的最小速度，也是环绕地球运行的最大速度。,特别强调：,第一宇宙速度既是人造卫星最小的发射速度，也是最大的环绕速度,要会推导；所有卫星轨道的圆心都在地心，所以计算半径必须从地心算起，而不能从地面算起。,讨论3： 这三个“宇宙速度”的物理意义是什么？,7.9km/sV11.2km/s,V1第一宇宙速度：卫星刚好能在地表附近作圆周运动最小发射速度V2 第二宇宙速度：卫星挣脱地球引力束缚最小发射速度V3 第三宇宙速度：卫星挣脱太阳引力束缚最小发射速度,V1=7.9Km/s第一宇宙速度,V2 =11.2Km/s第二宇宙速度,V3 =16.7Km/s第三宇宙速度,牛顿的设想过程,(1) v射7.9km/s
4、 不能成为卫星(2) v射=7.9km/s 贴地表环绕v运 7.9km/s(3) 7.9km/s v射11.2km/s 绕地球运行 v运 7.9km/s(4) 11.2km/s v射16.7km/s 绕太阳运行(5) v射16.7km/s 飞出太阳系,四、对发射速度讨论,讨论4,五、同步卫星,地球同步卫星,所谓地球同步卫星，是相对于地面静止的和地球具有相同周期的卫星，同步卫星必须位于赤道平面内，且到地面的高度一定。,T=24小时=86400秒h=36000KmV=3.07Km/s位置：赤道上空运行方向：自西向东,可见，空间位置也是一种资源。,梦想成真：,谁为人类迈向太空提供科学思想,19世纪中
5、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,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,宇航员聂海胜太空中拍照片,费俊龙聂海胜空地通话,两位宇航员凯旋归来,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！,作业1.求近地卫星的周期？2.搜集同步卫星资料。,再见,再见,