宇宙航行课件.ppt

V2=11.2km/s 分析：在近地点A：
F提<F需 A—B：卫星远离地球而去，做离心运动
在远地点B：
A
V1=7.9km/s B
F提>F需
B—A：卫星逐渐靠近地球，做近心运动
1.卫星在此速度下将做椭圆运动
3 A
2）卫星在A点轨道由圆变成椭圆，那么 在B点能不能由椭圆变回圆轨道？
分析：当卫星运动到B点时加速，增
原因：物体的速度太小，其所需要的向心力小，故：
F提>F需
因此地球对物体的吸引力使物体做“近心运动”，逐渐 靠近地球，最终落回地面上。
问题：如何才能使物体不掉到地面上？
增大物体的速度V
牛顿的思考与设想：
人造地球卫星
问题：当物体的速度增大到多少时才能成为一颗人造地球 卫星？
m v GM r
hr R
特点：r越大，所需的V发越大
1 B 4.第一宇宙速度是最大的环绕速度，最 小的发射速度
4）卫星的发射与回收
5）试比较VA1、VA2、VB2、VB3的大小 关系？
3
A C
D
分析： A点：(离心运动） VA2>VA1 B点：（近心运动） VB3>VB2 1、3：（环绕速度 ） VA1>VB3 2
VA2>VA1>VB3>VB2
1 B 6）试分析C物体能否追上D物体？
若增大C的速度。
Hale Waihona Puke Baidu 若减小D的速度。
三、梦想成真
谁为人类迈向太空提供科学思想 19世纪中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
v2 2v1 11.2km / s
说明：此时，虽然已脱离地球的吸引，但仍受到来自太 阳的束缚，并绕太阳运动。
3、第三宇宙速度：物体在地面附近摆脱太
阳的引力束缚，飞到太阳系外所需要的速度。
v3 16.7km / s
二、卫星轨道的分析
V3=16.7km/s
1)当卫星的速度7.9km/s<v<11.2km/s 时，卫星将会如何运动？
M
条件： F提=F需
分析：以物体为研究对象：
Fn

G Mm m v2
r2
r
(r R)
当r=R时，代入数据可得：
v
GM R
6.671011 5.981024 7.9km / s
6.04 106
由“黄金代换”得：
v gR2 gR 第一宇宙速度
R
一、宇宙速度
1、第一宇宙速度：物体在地面附近绕地球做“匀速圆周运 动”所必须具备的速度．
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！
小结：
• 第一宇宙速度： • 第二宇宙速度： • 第三宇宙速度： • 人造卫星的运动原理： • 人类对宇宙的探索历程
大其速度，使得其满足：
2
F提=F需
1
B
则v 将GrM在B点开始做半径较大的匀 速圆周运动。
2.环绕速度：物体绕地球做“匀速圆 周运动”的速度．
特点：r越大，V环越小
3 A
3）试比较将卫星从地球上送上1轨道和3 轨道，哪个更容易实现？
3.发射速度：指被发射物在地面附近离 开发射装置时的初速度.
2
月亮
地球
问题：月亮在轨道上绕地球运动，为什 么不会像地面上的物体一样，在地 球的万有引力作用下掉下来？
原因：月亮具有足够的速度，使 得它所需要的向心力刚好等于 地球所提供向心力。
F提=F需
因此，地球对月亮的吸引力只能 改变月亮速度的方向，而不能 使月亮掉下来。
问题：当我们将地面上的物体以一定 的速度抛出后，为什么不能像月 亮一样绕地球运动，面最终掉下 来？
v1
GM R
gR 7.9km / s
1)若卫星的速度V<7.9km/s,则卫星将会如何？
分析：卫星将做“近心运动”，落回到地面 2)若上卫星的速度V>7.9km/s,则卫星将会如何？
分析：卫星将做“离心运动”，远离地球而 去
２、第二宇宙速度：物体在地面附近挣脱地球的引
力束缚，永远的离开地球所需要的速度。