嫦娥奔月

敦煌飛天的壁畫嫦娥奔月敦煌飛天的壁畫1外國人的

“飛天”夢外國人的

“飛天”夢2

地面上的物體，怎樣才能離開地球？地面上的物體，？3宇宙航行第六章萬有引力與航天安義中學——pengxiao

宇宙航行第六章萬有引力與航天安義中學——pengxiao4問題：地面上的物體，怎樣才能離開地球？300多年前，牛頓提出設(shè)想

拋出的速度v越大時，落地點越遠，速度不斷增大，將會出現(xiàn)什么結(jié)果？問題：地面上的物體，怎樣才能離開地球？300多年前，牛頓提5【課用】_-_宇宙航行課件6方法一：萬有引力提供物體作圓周運動的向心力方法二：重力提供物體作圓周運動的向心力問題一：以多大的速度拋出這個物體，它才會繞地球表面運動，不會落下來？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2

,地球質(zhì)量M=5.89×1024kg,地球半徑R=6400km)

（若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km）方法一：萬有引力提供物體作圓周運動的向心力方法二：重力提供物7一、宇宙速度

1、第一宇宙速度

V1=7.9km/s它是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具備的速度。

說明：（１）第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，發(fā)射速度低于它，衛(wèi)星將落回地面而不能繞地球運轉(zhuǎn)；

（２）等于這個速度，衛(wèi)星恰好在地球表面附近作勻速圓周運動；(環(huán)繞速度）一、宇宙速度1、第一宇宙速度8（3）如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星將沿橢圓軌道繞地球運行，地心就成為橢圓軌道的一個焦點。

（3）如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星將92、第二宇宙速度

V2=11.2km/s它是物體克服地球引力，永遠離開地球所必須具備的速度。說明：

（１）這是衛(wèi)星掙脫地球的引力束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發(fā)射速度；

（２）如果人造天體的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，則它的運行軌道相對于太陽將是橢圓，太陽就成為該橢圓軌道的一個焦點。2、第二宇宙速度說103、第三宇宙速度V3=16.7km/s這是衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。如果人造天體具有這樣的發(fā)射速度，就可以擺脫地球和太陽引力的束縛而飛到太陽系外了。3、第三宇宙速度V3=16.7km/s這是衛(wèi)星掙脫太陽引力11各種各樣的衛(wèi)星……各種各樣的衛(wèi)星……12

課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律衛(wèi)星的繞行速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關(guān)系1、繞行速度v與r的關(guān)系rv2、角速度ω與r的關(guān)系3、周期T與r的關(guān)系【不同高度的衛(wèi)星軌道半徑r不同】課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律1、繞行速度v與r的關(guān)13課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律線速度、角速度、周期、向心加速度與半徑的關(guān)系：課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律線速度、角速度、周期、向心加速度14思考：對于繞地球運動的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，向心力越（2）離地面越高，線速度越（3）離地面越高，周期越（4）離地面越高，角速度越（5）離地面越高，向心加速度越小大小小小規(guī)律總結(jié)：

只有周期T與軌道半徑r成“正比”，其余均為“反比”思考：對于繞地球運動的人造衛(wèi)星：小大小小小規(guī)律總結(jié)：15

二、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度

發(fā)射速度與運行速度是兩個不同的概念：

（1）發(fā)射速度：指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的初速度，并且一旦發(fā)射后就再無能量補充，被發(fā)射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度，進入運動軌道。

（2）環(huán)繞速度：是指衛(wèi)星在進入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動的線速度。當衛(wèi)星“貼著”地面運行時，運行速度等于第一宇宙速度。

注意：衛(wèi)星的實際環(huán)繞速度一定小于發(fā)射速度。二、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度發(fā)射速度與運行速度是16向高軌道發(fā)射衛(wèi)星與發(fā)射近地衛(wèi)星相比哪個難度大？哪個需要的發(fā)射速度大？為什么？高軌道衛(wèi)星與近地衛(wèi)星相比哪個運行速度大？為什么？V1=7.9km/s（第一宇宙速度）最小發(fā)射速度最大運行速度人造衛(wèi)星的軌道半徑r越小,需要的V發(fā)射越小；而V運行卻越大軌道半徑r越小,需要的V發(fā)射越小軌道半徑r越小,運行的V運行卻越大衛(wèi)星貼近地面作勻速圓周運動時，

軌道半徑r最小；向高軌道發(fā)射衛(wèi)星與發(fā)射近地衛(wèi)星相比哪個難度大？哪個需要的發(fā)射17練習：求近地衛(wèi)星的周期我們能否發(fā)射一顆周期為80min的衛(wèi)星嗎？練習：求近地衛(wèi)星的周期我們能否發(fā)射一顆周期為80min的衛(wèi)18地球三、人造衛(wèi)星1.軌道中心

地心2.________提供向心力萬有引力3.R越大，T_____，V_____，ω_____，an_______越大越小越小越小地球三、人造衛(wèi)星1.軌道中心地心2._19四、地球同步衛(wèi)星1、周期T=_______24h2、軌道平面___________赤道平面4、R、v、ω、T、an___________

3、高度h=_________36000km“全部固定”（如何求？）四、地球同步衛(wèi)星1、周期T=_______24h220【課用】_-_宇宙航行課件21三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球。三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球。22越越23

例題發(fā)射同步衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌道1，然后進入軌道2環(huán)繞，最后進入同步圓形軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常環(huán)繞時，以下說法正確的是……（）

A衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度321QP例題發(fā)射同步衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌24V越大，則a越小？？？噢！a還和R有關(guān)的！a=V2/RV越大，則a越小？？？噢！a還和R有關(guān)的！a=V2/R25a=F引/m=GM/R2R相同，則a相同！！！a=F引/mR相同，則a相同！！！26QPV1V2V3例題

“神州號”發(fā)射升空后，先進入一個近地點為200公里，遠地點為340公里的橢圓軌道。然后根據(jù)計劃要將它調(diào)整到距地面340公里高的圓軌道上。⑴設(shè)飛船在近地點P時的速率為V1，在遠地點Q時的速率為V2，點火后做圓周運動時的速率為V3，試比較V1、V2、V3的大小并用小于號將它們排列起

。V1>V3>

V2QPV1V2V3例題“神州號”發(fā)射升空后，先進入一個近地點27人類航天始祖----萬戶人類航天的始祖是我國明朝的萬戶。在15世紀的我國明朝早期，一位名叫“萬戶”的官員，在一把椅子的背后裝上47支火箭。當然，那是當時能買到的最大的火箭。他自己坐在椅子上，并用繩子綁緊。兩手則各拿一個大風箏。然后他要仆人將47支火箭同時點燃，想借用火箭的力量把他推向空中。這是美國人羅伯特·吉姆在1945年出版的《火箭與噴射》一書中的敘述。英國、德國和前蘇聯(lián)的一些火箭專家，在他們的著作中也提到或引用了這件事。可見，萬戶是世界上公認的“第一個嘗試利用火箭進行飛行的人”。為表彰他的功績，國際天文聯(lián)合會將月球上的一座環(huán)形山命名為“萬戶”。五、夢想成真（適當介紹）人類航天始祖----萬戶人類航天的始祖是我國明朝的萬戶。在128夢想成真：誰為人類邁向太空提供科學思想19世紀中葉俄羅斯學者齊奧爾科夫斯基（噴氣推進的多級火箭）第一顆人造地球衛(wèi)星何時何地發(fā)射成功1957年10月4日蘇聯(lián)第一艘載人飛船何時何地發(fā)射成功1961年4月12日蘇聯(lián)加加林東方一號載人飛船人類何時登上月球1969年7月16日9時32分，美國阿波羅11號升空，19日進入月球軌道，20日下午4時17分著陸，10時56分阿姆斯特朗踏上月面對個人來說，這不過是小小的一步，但對人類而言，卻是巨大飛躍夢想成真：誰為人類邁向太空提供科學思想19世紀中葉俄羅斯學者29人類遨游太空回顧蒂托2001年4月30日，第一位太空游客、美國人蒂托（中）快樂地進入國際空間站，開始了他為期一周的太空觀光生活。太空旅游的開辟使得普通人也能夠像宇航員一樣暢游星際之間。人類遨游太空回顧蒂托30中國航天事業(yè)1992年載人航天工程正式啟動2003年10月15日9時，神州5號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星中心成功發(fā)射，將第一位航天員楊利偉送入太空繞行14圈，10月16日6時23分降落在內(nèi)蒙古主著陸場中國成為世界上第三個獨立開展載人航天活動的國家中國航天事業(yè)1992年載人航天工程正式啟動31神舟六號發(fā)射升空費俊龍聶海勝神舟七號出艙神七英雄神舟六號發(fā)射升空費俊龍聶海勝神舟七號出艙神七英雄32一個人最完美和最強烈的情感來自面對不解之迷！讓我們?yōu)樽鎳膹娛⒍湴粒∫粋€人最完美和最強烈的情感來自面對不解之迷！33F1F2F3赤道平面北南東西地球同步衛(wèi)星F1F2F3赤道平面北南東西地球同步衛(wèi)星34人類遨游太空回顧

尤里·加加林

1961年4月12日，蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林乘坐東方1號航天器，繞地球飛行108分鐘后，勝利地完成人類歷史上第一次宇宙飛行的任務(wù)，使人類遨游太空的夢想終于變成現(xiàn)實。人類遨游太空回顧尤里·加加林35嫦娥奔月

敦煌飛天的壁畫嫦娥奔月敦煌飛天的壁畫36外國人的

“飛天”夢外國人的

“飛天”夢37

地面上的物體，怎樣才能離開地球？地面上的物體，？38宇宙航行第六章萬有引力與航天安義中學——pengxiao

宇宙航行第六章萬有引力與航天安義中學——pengxiao39問題：地面上的物體，怎樣才能離開地球？300多年前，牛頓提出設(shè)想

拋出的速度v越大時，落地點越遠，速度不斷增大，將會出現(xiàn)什么結(jié)果？問題：地面上的物體，怎樣才能離開地球？300多年前，牛頓提40【課用】_-_宇宙航行課件41方法一：萬有引力提供物體作圓周運動的向心力方法二：重力提供物體作圓周運動的向心力問題一：以多大的速度拋出這個物體，它才會繞地球表面運動，不會落下來？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2

,地球質(zhì)量M=5.89×1024kg,地球半徑R=6400km)

（若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km）方法一：萬有引力提供物體作圓周運動的向心力方法二：重力提供物42一、宇宙速度

1、第一宇宙速度

V1=7.9km/s它是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具備的速度。

說明：（１）第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，發(fā)射速度低于它，衛(wèi)星將落回地面而不能繞地球運轉(zhuǎn)；

（２）等于這個速度，衛(wèi)星恰好在地球表面附近作勻速圓周運動；(環(huán)繞速度）一、宇宙速度1、第一宇宙速度43（3）如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星將沿橢圓軌道繞地球運行，地心就成為橢圓軌道的一個焦點。

（3）如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星將442、第二宇宙速度

V2=11.2km/s它是物體克服地球引力，永遠離開地球所必須具備的速度。說明：

（１）這是衛(wèi)星掙脫地球的引力束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發(fā)射速度；

（２）如果人造天體的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，則它的運行軌道相對于太陽將是橢圓，太陽就成為該橢圓軌道的一個焦點。2、第二宇宙速度說453、第三宇宙速度V3=16.7km/s這是衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。如果人造天體具有這樣的發(fā)射速度，就可以擺脫地球和太陽引力的束縛而飛到太陽系外了。3、第三宇宙速度V3=16.7km/s這是衛(wèi)星掙脫太陽引力46各種各樣的衛(wèi)星……各種各樣的衛(wèi)星……47

課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律衛(wèi)星的繞行速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關(guān)系1、繞行速度v與r的關(guān)系rv2、角速度ω與r的關(guān)系3、周期T與r的關(guān)系【不同高度的衛(wèi)星軌道半徑r不同】課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律1、繞行速度v與r的關(guān)48課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律線速度、角速度、周期、向心加速度與半徑的關(guān)系：課堂練習：人造衛(wèi)星的運行規(guī)律線速度、角速度、周期、向心加速度49思考：對于繞地球運動的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，向心力越（2）離地面越高，線速度越（3）離地面越高，周期越（4）離地面越高，角速度越（5）離地面越高，向心加速度越小大小小小規(guī)律總結(jié)：

只有周期T與軌道半徑r成“正比”，其余均為“反比”思考：對于繞地球運動的人造衛(wèi)星：小大小小小規(guī)律總結(jié)：50

二、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度

發(fā)射速度與運行速度是兩個不同的概念：

（1）發(fā)射速度：指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的初速度，并且一旦發(fā)射后就再無能量補充，被發(fā)射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度，進入運動軌道。

（2）環(huán)繞速度：是指衛(wèi)星在進入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動的線速度。當衛(wèi)星“貼著”地面運行時，運行速度等于第一宇宙速度。

注意：衛(wèi)星的實際環(huán)繞速度一定小于發(fā)射速度。二、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度發(fā)射速度與運行速度是51向高軌道發(fā)射衛(wèi)星與發(fā)射近地衛(wèi)星相比哪個難度大？哪個需要的發(fā)射速度大？為什么？高軌道衛(wèi)星與近地衛(wèi)星相比哪個運行速度大？為什么？V1=7.9km/s（第一宇宙速度）最小發(fā)射速度最大運行速度人造衛(wèi)星的軌道半徑r越小,需要的V發(fā)射越小；而V運行卻越大軌道半徑r越小,需要的V發(fā)射越小軌道半徑r越小,運行的V運行卻越大衛(wèi)星貼近地面作勻速圓周運動時，

軌道半徑r最小；向高軌道發(fā)射衛(wèi)星與發(fā)射近地衛(wèi)星相比哪個難度大？哪個需要的發(fā)射52練習：求近地衛(wèi)星的周期我們能否發(fā)射一顆周期為80min的衛(wèi)星嗎？練習：求近地衛(wèi)星的周期我們能否發(fā)射一顆周期為80min的衛(wèi)53地球三、人造衛(wèi)星1.軌道中心

地心2.________提供向心力萬有引力3.R越大，T_____，V_____，ω_____，an_______越大越小越小越小地球三、人造衛(wèi)星1.軌道中心地心2._54四、地球同步衛(wèi)星1、周期T=_______24h2、軌道平面___________赤道平面4、R、v、ω、T、an___________

3、高度h=_________36000km“全部固定”（如何求？）四、地球同步衛(wèi)星1、周期T=_______24h255【課用】_-_宇宙航行課件56三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球。三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球。57越越58

例題發(fā)射同步衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌道1，然后進入軌道2環(huán)繞，最后進入同步圓形軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常環(huán)繞時，以下說法正確的是……（）

A衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度321QP例題發(fā)射同步衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌59V越大，則a越小？？？噢！a還和R有關(guān)的！a=V2/RV越大，則a越小？？？噢！a還和R有關(guān)的！a=V2/R60a=F引/m=GM/R2R相同，則a相同！！！a=F引/mR相同，則a相同！！！61QPV1V2V3例題

“神州號”發(fā)射升空后，先進入一個近地點為200公里，遠地點為340公里的橢圓軌道。然后根據(jù)計劃要將它調(diào)整到距地面340公里高的圓軌道上。⑴設(shè)飛船在近地點P時的速率為V1，在遠地點Q時的速率為V2，點火后做圓周運動時的速率為V3，試比較V1、V2、V3的大小并用小于號將它們排列起

。V1>V3>

V2QPV1V2V3例題“神州號”發(fā)射升空后，先進入一個近地點62人類航天始祖----萬戶人類航天的始祖是我國明朝的萬戶。在15世紀的我國明朝早期，一位名叫“萬戶”的官員，在一把椅子的背后裝上47支火箭。當然，那是當時能買到的最大的火箭。他自己坐在椅子上，并用繩子綁緊。兩手則各拿一個大風箏。然后他要仆人將47支火箭同時點燃，想借用火箭的力量把他推向空中。這是美國人羅伯特·吉姆在1945年出版的《火箭與噴射》一書中的敘述。英國、德國和前蘇聯(lián)的一些火箭專家，在他們的著作中也提到或引用了這件事。可見，萬戶是世界上公認的“第一個嘗試利用火箭進行飛行的人”。為表彰他的功績，國際天文聯(lián)合會將月球上的一座環(huán)形山命名為“萬戶”。五、夢想成真（適當介紹）人類航天始祖----萬戶人類航天的始祖是我國