现代科学技术导论空间技术36页PPT

事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
现代科学技术导论空间技术
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来

宇宙速度
当飞行器达到第一宇宙速度（7 当飞行器达到第一宇宙速度（7．9公里／秒） 才能克服地球引力而环绕地球飞行，不落回地 球表面 飞行器达到第二宇宙速度（11． 飞行器达到第二宇宙速度（11．2公里／秒） 可以脱离地球飞向太阳系的其他行星； 飞行器速度提高到第三宇宙速度（16． 飞行器速度提高到第三宇宙速度（16．7公里 ／秒）就可以飞离太阳系。
（图）前德国V （图）前德国V-2火箭专 家冯· 家冯·布劳恩在解释他 的第一次载人月球飞行 火箭设计方案。
大力神系列运载火箭
大力神系列火箭由马丁· 大力神系列火箭由马丁·玛丽埃 特公司研制生产，共有6 特公司研制生产，共有6种型号。 大力神3火箭长45.75米，直径3 大力神3火箭长45.75米，直径3米， 发射重量680吨。各型大力神火箭 发射重量680吨。各型大力神火箭 的有效载荷分别是：3A为3.6吨， 的有效载荷分别是：3A为3.6吨， 3B为 吨，3C，3D，3D和3E均 3B为4.5 吨，3C，3D，3D和3E均 为15吨。最大的大力神34D长达62 15吨。最大的大力神34D长达62 米，最大直径5 米，最大直径5米，发射地球同步 转移轨道卫星的运载能力达4.5吨。 转移轨道卫星的运载能力达4.5吨。 大力神系列火箭至今已有150多次 大力神系列火箭至今已有150多次 发射纪录。它主要发射各种军用卫 星，也发射了太阳神号，海盗号， 旅行者号等行星和行星际探测器。 目前，宇宙神，德尔塔和大力 神运载火箭已进入国际发射市场。
土星号巨型登月火箭
1961年 1961年4月20日，美国总统提出研制登月火箭 20日，美国总统提出研制登月火箭 的设想，并询问60年代能否把人送上月球。当时 的设想，并询问60年代能否把人送上月球。当时 布劳恩斩钉截铁地回答：“ 行！” 布劳恩斩钉截铁地回答：“ 行！”于是，在布 劳恩的主持下，开始实施土星巨型登月火箭研制 计划。1964年至1967年，相继研制成功土星1 计划。1964年至1967年，相继研制成功土星1， 土星1B，土星5 土星1B，土星5等几种型号。 1964年首先研制成功土星1 1964年首先研制成功土星1号两级火箭。火 箭长38.1米，直径5.58米，发射重量502吨，近地 箭长38.1米，直径5.58米，发射重量502吨，近地 轨道的有效载荷为10.2吨。它曾用来试验发射阿 轨道的有效载荷为10.2吨。它曾用来试验发射阿 波罗飞船模型。 1966年研制成功它的改进型土星1B号两级 1966年研制成功它的改进型土星1B号两级 火箭。火箭长68.3米，直径6.6米，发射重量590 火箭。火箭长68.3米，直径6.6米，发射重量590 吨，最大有效载荷18.1吨。从1966年到1975年共 吨，最大有效载荷18.1吨。从1966年到1975年共 发射9次，除作运载阿波罗飞船试验外，还3 发射9次，除作运载阿波罗飞船试验外，还3次将 宇航员送上天空实验室空间站和1 宇航员送上天空实验室空间站和1次发射阿波罗 载入飞船与前苏联的联盟号飞船对接联合飞行。

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【运用提升】阅读下列材料：
材料一 二战后兴起的新技术革命使人类的劳动方式 发生了革命性变化，社会从以体力劳动的解放为标志 的工业革命时代，过渡到以脑力劳动的解放为标志的 信息革命时代。……人类从直接参与生产过程转变为 控制生产过程。劳动者的素质逐步从体力型、文化型 发展为科技智能型。
材料二 下面是记者在2010年11月16日中国“天河一 号”超级计算机计算速度问鼎世界第一后，采访有关 人士的部分内容：
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(3)相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在 低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础， 牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。 牛顿在科学史上作出了杰出的贡献。总之，相对论是 对牛顿力学的既否定又发展。相对论发展概括了牛顿 力学，牛顿力学仅是相对论中物体低速运动下的一个 特例，对物体高速运动下的时空观，则无法解释，但 是他仍然有存在的必要和价值。
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【解析】第(1)问据材料概括；第(2)根据材料结合所学 知识分析；第(3)问要客观看待我国科技取得的成就和 差距。
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【参考答案】 (1)从体力劳动到脑力劳动；从直接参与生 产过程到控制生产过程；劳动者素质的提高，转变为科 技智能型。
(2)教育的发展，提供了强大的科研队伍；党的正确方针 政策(科教兴国战略)的推动；改革开放以来，中国的综合 国力不断增强。
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【运用提升】 20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物 理学的一场变革。它( ) A．否定了经典力学体系 B．打破了绝对时空观 C．彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机 D．标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界
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【解析】相对论是对经典力学的发展而非否定，C项错 在“彻底解决”，标志着对物质世界的认识进入微观 世界的是量子理论。故答案是B。

美国1972年和1973年先后发射的先驱者10号和先 驱者11号探测器，带有一封访问地外文明的“介绍 信”。它是设计新颖别致的一块镀金铝质金属牌， 上面镌刻着表示人的形象的一男一女，以及标明太 阳系及其地球位置的图象。图的上部为氢原子符号； 右部为一对男女裸体人像，人像背后是按比例绘制 的航天器外形，表明人体的大小；下部是太阳及其 9大行星组成的太阳系，箭头表示航天器从地球出 发及其航行的途径；左部的一个星状符号绘出了地 球相对于14个脉冲星的位置关系。这是一张通往太 空的名片，能在宇宙中保留几万年之久。
二，空间探索历程
1, 气球旅行 2,1903 莱特兄弟的双翼飞机,用氧气及燃料 3,1903齐奥科夫斯基 提出火箭构想 4,1926戈达德（ Robert Goddard 1882-1945） 美国人戈达德在学生阶段就做过固体推进剂火箭发 动机的试验，后来转向液体推进剂，并率先在1926 年3月16日发射成功了液体火箭。 这枚火箭在空中 飞行2.5秒，平均时速96公里。3年后他制造了超音 速火箭.
探测金星 1961年2月12日，前苏联发 射的“金星”1号，在相距 金星10万公里的地方掠过。 次年12月，美国发射的 “水手”2号在距离金星3.5 万公里处测量到金星表面温 度高达370摄氏度。 1966年3月1日金星3号进入 金星大气层，成为降落在金 星的第一个人造物体。金星 系列共发射了8个探测器。
现代科技概论第十课 空间科学技术
知识点：
一，空间飞行基本原理
三个宇宙速度 第一宇宙速度：F=MV*2/R= Mg， V= 7.912 km/s 第二宇宙速度：1/2 MV*2 = mg R V = 11.2 KM/S 第三宇宙速度： V = 16.7 KM/S

DNA 双谢谢螺你的旋观看结构模型
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(3) 初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段
其重大成就有：
重组DNA技术的建立与发展；
基因组研究的发展；
单克隆抗体及基因工程抗体的建立与发展；
基因表达调控机理研究；
细胞信号转导机理研究成果。
2019-11-23
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(二) 生物技术的种类及发展
2019-11-23
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(二) 化学的新成就
1、量子化学的产生 2、催化作用的研究 3、结构化学的建立 4、分子工程学的出现
(三) 化学的应用及发展方向
1、化学与农业 2、化学与能源 3、化学与新材料 4、化学与生物医药
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四、生命科学
二十一世纪人类社会面临的挑战：
化。 1925年被亚当斯对天狼伴星的光谱线的观测。
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3、“紫外灾难”与量子力学的创立
19世纪末期，物理学家开始深入地研究黑体的辐
射强度分布。所谓的黑体指的是这样一种理想的
物体，它对于外部射来的辐射全部吸收而不反射。
真正的黑体是不存在的，一般用用任何辐射、开
有一个小孔的器壁围成的空腔来代替。
的治学严谨的人，理论值与实验值在短波区的北
辙南辕，使人们不得不称之为“紫外灾难”。
经典物理学陷入困境。
2019-11-23
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为了找到普遍的公式，物理学家们绞尽脑汁。两个公式 肯定都有合理之处，但是他们在数学上是那么的格格不 入，实在很难把两个公式统一在一起并给出合理的解释。 1896年开始,普朗克也加入了寻找一个统一的黑体辐射公 式的行列并且进行了艰难而细致的研究。由于此人的数 学功底非常扎实，在紫外和红外两个公式的启发下，普 朗克天才地用数学方法拼凑出了一个普遍适用的黑体辐 射强度公式——普朗克公式。但是解释这个公式同样让 人头疼，在波尔兹曼观点的启发下，他认识到必须抛弃 能量连续的观念，认为物体在吸收或放出的能量时是一 份一份不连续地进行的，只能取某个最小数值的整数倍。

现代科学技术
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主要内容
一、科学技术的重要意义 二、科学技术简史 三、二十世纪的科学技术 四、二十一世纪的科学技术
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科学技术的 重要意义
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诺基亚的神话
1. 芬兰的诺基亚公司原是生产橡胶鞋的工厂， 后来引进信 息技术，转变到生产手机的公司。2000年销售的手机占 领全球市场的37%。
4. 万有引力定律奠定了近代天文学的基础。
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13
瓦特的发明开始了 第一次工业革命
1. 世界上第一台完整的蒸汽机于1776年 由瓦特发明。
2. 1781年瓦特发明“太阳一行星机构”， 使往复运动转换成旋转运动。
3. 1788年发明离心式调速器，以保证转速 的稳定。
4. 1794年发明蒸汽压力指示器，以防锅炉 爆炸。
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科技时代
1．石器时代： 公元前240万年~公元前 4000年
2．金属时代： 公元前4000年~公元1000年 3．水与风时代：公元1000年~公元1732年 4．蒸汽时代： 公元1733年~公元1878年 5．电气时代： 公元1879年~公元1946年 6．电子时代： 公元1947年~公元1972年 7. 信息时代： 公元1973年~下世纪
科学回答“为什么”技术回答“怎么 做”
科学回答“是什么” 技术回答“做什 么”
科学是发现，技术是发明
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科学技术简史
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从宇宙史到科技史
宇宙史：150~200亿年 地球史：47亿年 人类史：240多万年 人类文明史：至多6000年 人类科技巨大变革时间：300多年 人类认识科技作用时间：最近50多年

现代科学技术导论-第1篇第4章宇宙的结构层次和物质
七、夸克模型
• 1964年，盖尔曼 〔M.Gell－Mann, 1929-〕和兹瓦格 〔G .Zweig〕分别独 立提出了形象的、易于 理解的强子结构模型— 夸克模型,该模型认为 “强子是由三个更根本 的粒子(现记为上夸克、 下夸克、奇异夸克)组 成〞。
现代科学技术导论-第1篇第4章宇宙的结构层次和物质
六、第一代“根本粒子〞
• 汤川秀树的理论被确立之后，原子核内相互作用的 理论研究开始活泼起来。π介子发现以后,许多物理 学家认为,组成物质的根本单元〔称为第一代根本粒 子〕都找到了。
• 物理学家立即认识到原子核由质子p和中子n组成， 通常就把质子和中子称为核子。核子由比电磁相互 作用〔电磁力〕更强的相互作用——核相互作用 〔核力〕结合成原子核，否那么，原子核就会因为 带正电荷的质子间的斥力而崩解。核力就是强相互 作用力。核力仅在原子核线度〔约10-13cm〕范 围内呈现，它是短程力，粗略地说，核力是一种强 吸引的短程力。
现代科学技术导论-第1篇第4章宇宙的结构层次和物质
• 十、粒子物理面临的挑战 20世纪60年代以来，粒子物理学有很大进展，但 仍有许多根本问题需要解决。如：为什么看不见夸 克？夸克和轻子有没有结构?难道它们是最根本的 吗?标准模型预言的希格斯粒H子为什么至今尚未发 现?弱作用下粒子反粒子变换—宇称联合反演对称 性〔CP)破坏的来源是什么?这些问题都是今后粒 子物理要研究的课题。标准模型仍存在着问题，人 们希望能在理论和实验上取得新的结果，使标准模 型有所突破。物理学的根底是实验，因此，人们寄 希望于未来的超高能和高亮度加速器。
• 大约在公元前400多年， 古希腊哲学家德谟克利 特把构成物质的最小单 元叫做“原子〞，认为 宇宙万物乃至灵魂都是 由这种不可分割的原子 构成的。

详细描述
物理学研究范围广泛，包括力学、热学、光学、电磁学、原子和原子核物理等。这些领域的研究成果为现代科技 发展提供了理论基础和实验手段，如量子力学和相对论对电子技术和信息科技的影响，光学技术对激光和光通信 的贡献等。
化学
总结词
化学是研究物质的组成、结构、性质和变化的学科，与人类生产和生活密切相关 。
详细描述
化学在材料科学、能源科学、环境科学等领域发挥着重要作用。通过化学反应和 合成方法，人们可以创造出新的材料和能源，解决环境问题，提高人类生活质量 。例如，合成高分子材料的应用，新能源的开发利用等。
生物学
总结词
生物学是研究生物体的结构、功能、生长、发育和演化的学科，对人类健康和生态平衡具有重要意义 。
CHAPTER 03
现代科技的应用领域
能源与环境
详细描述
智能电网技术的应用，提高了能 源的利用效率和稳定性，降低了 能源浪费。
总结词：随着人类对能源需求的 不断增长，现代科技在能源领域 的应用越来越广泛，同时也为环 境保护提供了有力支持。
太阳能、风能、水能等可再生能 源的开发利用，减少了化石燃料 的消耗和环境污染。
案例三：基因编辑技术的发展与应用
基因编辑技术是一种新兴的技术，它可以通过修改生物体的基因组来治疗遗传性 疾病和传染病等。目前，最著名的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。
基因编辑技术的应用案例包括治疗罕见病、改善农作物抗病性等。未来，基因编 辑技术还有望应用于人类胚胎编辑、生物多样性保护等方面。
航天与深空探测
总结词：现代科技在航天 与深空探测领域的应用， 推动了人类对宇宙的认知 和探索。
详细描述
卫星遥感技术的应用，为 地球观测、气象预报等领 域提供了重要数据。

现代宇航之父齐奥尔科夫斯基
他在1883年《自由空间》论文中便提出了宇宙飞船的 运动必须利用喷气推进原理。 1903年，他发表了《利用喷气 工具研究宇宙空间》的论文，深入 论证了喷气工具用于星际航行的可 行性 。
“地球是人类的摇蓝篮，但是 人不能永远生活在摇篮里。”
火箭的构造
主要是由 1、箭体结构 (安装、连接、储存) 2、推进结构 (提供动力) 3、制导结构 (实时测量和控制飞 行) 这三大部分组成。
按原理分类
近地轨道宇宙飞行器 在地球引力作用范围内，围绕地球作轨道 运动。如人造地球卫星。
航天器
行星际宇宙飞行器
飞出地球引力作用范围，进入太阳、其 他行星或其天然卫星的引力范围。如行 星际探测器等。
载人航天器与人造卫星等不载人航天器的主要区别：
1、具有保障人生存的生命保障功能，舱内有适合人 生存的大气压和大气成分，有适合的温度和湿度 ，并提供饮水和食物及生活设施； 2、具有人工作所需的操作和实验设备，显示系统及 时显示航天器工作状态和实验数据； 3、具有天地通信功能，使航天器中的人能够与地面 控制中心进行语音通信； 4、具有一定的活动空间，使人在其内工作和生活具 有一定的舒适性。
空间技术
——小教2班第二组
空间技术：
是研究和解决航天器进入太空并 在太空正常运行、可靠工作，并以此 研究发生在宇宙空间的物理、化学和 生物等自然现象，探索研究太空环境、 开发利用太空资源的综合性工程技术。
概 念
航天技术：指地球大气层以外、太阳系以 内的空间活动。 航宇技术：指超出太阳系以外的空间活。
空间技术：包括了航天技术和航宇技术。
空间技术——航天技术
因为人类主要还是在太阳系内从事活动，所以现如今 人们把航天技术和空间技术视为同义词。

1885 1903
德国本茨 美国福特汽车公司建立
2
飞机
1903
美国莱特兄弟
3
火箭
1903
俄国齐奥尔科夫斯基
4
电冰箱
1917
美国弗里基德亚公司
5
电影机
1919(黑白) 1936(彩色)
德国福格特 德国
6
电视机
1927(黑白) 美国贝尔电话研究所
1940(彩色)
美国
7 喷气发动机
1937
英国惠特尔
美国新墨西哥州阿拉
科学回答“为什么”技术回答“怎么 做”
科学回答“是什么” 技术回答“做什 么”
科学是发现，技术是发明
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科学技术简史
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从宇宙史到科技史
宇宙史：150~200亿年 地球史：47亿年 人类史：240多万年 人类文明史：至多6000年 人类科技巨大变革时间：300多年 人类认识科技作用时间：最近50多年
二十世纪的五大基本模型（3）
3.DNA双螺旋结构模型
A（腺嘌呤）—T（胸嘧啶）、G（鸟嘌呤）—C（胞嘧啶）是含氮碱 基对，它们分别以2、3个氢键相连，千万条碱基对组成遗传密码。
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二十世纪的五大基本模型（4）
4. 图灵的计算机模型
1936年，图灵在其著名的论文《论可计算数在判定问
题中的应用（On Computer numbers with an Application
4. 万有引力定律奠定了近代天文学的基础。
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瓦特的发明开始了 第一次工业革命
1. 世界上第一台完整的蒸汽机于1776年 由瓦特发明。