高中物理 6.5《宇宙航行》課件 新人教版必修2.ppt

宇宙航行 方法一 由于衛(wèi)星在地球附近環(huán)繞時(shí) 衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可看作由重力提供 根據(jù)牛頓第二定律得 這個(gè)速度應(yīng)該有多大呢 mg 方法二 由于衛(wèi)星在地球附近環(huán)繞時(shí) 可以看做是汽車過半徑等于地球半徑的拱形橋 當(dāng)速度足夠大時(shí)支持力為零 根據(jù)牛頓第二定律得 mg 方法三 衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng) 由萬有引力提供向心力 根據(jù)牛頓第二定律得 f引 由此可見 v 7 9km s這就是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具備的最小速度 稱為 第一宇宙速度 環(huán)繞速度 在地面附近發(fā)射飛行器 如果它的速度大于7 9km s會(huì)怎么樣呢 在地面附近發(fā)射飛行器 如果發(fā)射速度大于7 9km s 而小于11 2km s 那么它繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道就不是圓 而是橢圓 如果速度繼續(xù)增加 達(dá)到或大于11 2km s時(shí) 它就會(huì)克服地球的引力 永遠(yuǎn)離開地球 成為繞太陽運(yùn)動(dòng)的一顆人造行星 我們把11 2km s叫做第二宇宙速度 脫離速度 3 第三宇宙速度 逃逸速度 意義 使衛(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速度并沿著地球繞太陽的公轉(zhuǎn)方向發(fā)射時(shí) 就可以擺脫地球和太陽引力的束縛而邀游太空了 3人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與環(huán)繞速度是兩個(gè)不同的概念 高軌道發(fā)射衛(wèi)星比低軌道發(fā)射衛(wèi)星困難 原因是高軌道發(fā)射衛(wèi)星時(shí)火箭要克服地球?qū)λ囊ψ龈嗟墓?環(huán)繞速度 是指衛(wèi)星在進(jìn)入環(huán)繞軌道后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度 問題 設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為m和m 衛(wèi)星到地心的距離為r 衛(wèi)星繞地球環(huán)繞的線速度v為多大 r越大 v發(fā)射越大 而v環(huán)繞卻越小 由于衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供 f引 問題 設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為m和m 衛(wèi)星到地心的距離為r 衛(wèi)星繞地球環(huán)繞的角速度 為多大 r越大 越小 由于衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供 f引 問題 設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為m和m 衛(wèi)星到地心的距離為r 衛(wèi)星繞地球環(huán)繞的角速度t為多大 r越大 t越大 由于衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供 f引 行星 地球同步衛(wèi)星 所謂地球同步衛(wèi)星 是相對(duì)于地面靜止的和地球具有相同周期的衛(wèi)星 同步衛(wèi)星必須位于赤道平面內(nèi) 且到地面的高度一定 rv ta 全部固定 t 1天 86400秒h 36000kmv 3 07km s 夢(mèng)想成真 誰為人類邁向太空提供科學(xué)思想 19世紀(jì)中葉俄羅斯學(xué)者齊奧爾科夫斯基 噴氣推進(jìn)的多級(jí)火箭 第一顆人造地球衛(wèi)星何時(shí)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(shí)何地發(fā)射成功 1961年4月12日蘇聯(lián)加加林東方一號(hào)載人飛船 人類何時(shí)登上月球 1969年7月16日9時(shí)32分 美國阿波羅11號(hào)升空 19日進(jìn)入月球軌道 20日下午4時(shí)17分著陸 10時(shí)56分阿姆斯特朗踏上月面 對(duì)個(gè)人來說 這不過是小小的一步 但對(duì)人類而言 卻是巨大飛躍 中國航天事業(yè) 1992年載人航天工程正式啟動(dòng)2003年10月15日9時(shí) 神州5號(hào)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(shí)23分降落在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)中國成