高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行课文配套ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行课文配套ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了宇宙速度，第一宇宙速度，思考题1，思考题2，人造地球卫星，思考题，你的理解是什么呢，课堂练习，所以选D，本课小结等内容，欢迎下载使用。

很久以来，人类就有一个飞天梦,人们向往着，能在天宇之间自由翱翔,为此,进行过各种各样的尝试，但由于缺乏科学理论的指导，这些尝试都归于失败。
万户（明代）飞天尝试
1687年牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中提出这样的设想：把物体从高山上水平抛出，如果抛出速度一次比一次大，物体的落点会一次比一次远。
如果抛出的速度足够大,会出现什么情形呢?
把物体从高山上水平抛出，如果抛出速度足够大，物体就不会落落回地面,成为了人造地球卫星。
在这里出现了一个问题?
抛出的速度为多大，物体才能成为人造地球卫星呢?
伊萨克.牛顿(1643-1727)
天津市春季学期中小学精品课程资源
因为，R远大于h。r=R+h约等于R
物体在地球附近，围绕地球作匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。
第一宇宙速度大小等于7.9km/s。
结合刚才的问题，即把物体从高山上水平抛出，如果抛出速度等于第一宇宙速度，物体就不会落回地面,而成为了人造地球卫星。
通过前面的学习，我们已经知道，若不计地球自转影响，地面上质量为m的物体受到的重力，等于地球对物体的万有引力，如果已知地球半径R和地球表面的重力加速度g，你能否用R、g，表示第一宇宙速度v1。
分析：物体在地球表面附近，它的重力等于地球对它的万有引力。
如果物体在地球附近，运动的速度大于第一宇宙速度，物体还能做匀速圆周运动吗？
分析：物体的速度大于第一宇宙速度，它做圆周运动所需的向心力，就会大于地球对它的万有引力，物体不会再做匀速圆周运动。物体会做什么运动呢？
物体真会脱离地球一去不返吗？
其实，物体在远离地球的过程中，一直受到万有引力的作用。
理论研究表明，在地面附近的A点，以速度v发射飞行器。
若：速度v=11.2km/s呢？
我们把v=11.2km/s称为第二宇宙速度。
我们把v=16.7km/s称为第三宇宙速度。
同理，当速度v=16.7km/s，飞行器将脱离太阳引力束缚，飞到太阳系以外。
到目前，我们已经学习了有关人造卫星运行的科学原理。
按照牛顿的设想，发射一颗人造卫星，需要哪些条件呢？
按此方法发射卫星，在实际操作中却困难重重。
首先地球上并没有一座合适的高山（海拔为100km以上）,而且即便有这样的高山，卫星在发射后的运行中也很容易撞到山顶。
其二，第一宇宙速度很难被达到。人们曾设想将卫星制成炮弹，用大炮发射，但即便是今天，炮弹的速度也远小于第一宇宙速度。
两百多年间，人类进行了各种尝试，但由于缺乏进一步科学理论的指导，这些努力都归于失败。直到20世纪
康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基（1857-1935前苏联）
前苏联科学家，齐奥尔科夫斯基提出多级火箭理论，使发射人造卫星成为了可能。
世界第一颗人造地球卫星（前苏联1957年）
我国科学家钱学森，领导的科研团队，经过艰苦攻关，于1970年4月24日发射了我国第一颗人造卫星。
目前我国拥有几十种，200余颗在轨卫星，在轨卫星数量，居世界第二位，成为了名副其实的航天大国。
钱学森（1911－2009）
从卫星环绕速度的推论式：
可以看出，卫星轨道半径 r
越大，卫星的环绕速度就越小，是否说明，发射高空卫星比发射低空卫星更容易呢？
其实，发射高空卫星要消耗更多的能量，比发射低空卫星更加困难。
那么，在航天工程中，如何发射卫星呢？
如果要把卫星发射到近地轨道上，发射速度v1应为第一宇宙速度。
到这里，我们不仅成功地发射了卫星，而且对第一宇宙速度，又有了新的理解。
在所有能使物体围绕地心作匀速圆周运动的速度中，第一宇宙速度最大，它是人造地球卫星的最大环绕速度。
（2）从刚才的分析中发现，在所有的轨道发射速度中，第一宇宙速度最小。
很久以来，人类就有一个飞天梦，随着科技的进步，载人航天，成为了可能。
1961年4月2日苏联宇航员尤里.加加林首次进入太空
1969年7月20日美国宇航员阿姆斯特朗首次登月
2003年10月15日我国宇航员杨利伟首次遨游太空
三、载人航天与太空探索
我国载人航天事业起步较晚，但发展很快。
进入新世纪以来，我国航天事业蓬勃发展，先后有11位宇航员进入太空，完成了飞船与空间实验室交会对接、宇航员太空行走等高难动作，2022年我国将建成首个大型空间站。
神舟飞船与天宫实验室交会对接
2019年。我国嫦娥四号飞船成功登陆月球背面，开创了人类飞船登陆并考察月球背面的新纪元。随着科技的进步，我们相信，人类探索太空，开发宇宙的明天会更加美好。
嫦娥4号飞船月球着陆器
例题：人造地球卫星绕地心做匀速圆周运动时（ ）A．卫星的运动周期与地球质量无关B．卫星上的物体不再受到重力的作用C．卫星在轨道上运行的线速度应大于第一宇宙速度D．卫星的轨道平面一定过地心
卫星上的物体，都以重力提供的向心力，做匀速圆周运动。
卫星做匀速圆周运动，第一宇宙速度，是最大环绕速度。
卫星做匀速圆周运动，向心力指向地心，地心是圆周轨迹的圆心。
例题：如图所示，在发射某卫星的过程中，卫星首先在P点进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，使卫星进人预定圆周轨道Ⅱ，则下列说法正确的是（ ）A．该卫星的发射速度必定大于11.2 km/sB．卫星在轨道II上的运行速度大于7.9 km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D．卫星在Q点通过减速实现由轨道I进人轨道II
分析：这是一个发射高空卫星的问题，卫星由近地点进入椭圆轨道的速度，7.9 km/svQ，C对。卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II，D错。
2.三个宇宙速度的概述
3.对第一宇宙速度的理解
1.人造卫星的发射原理
课本P64，练习与应用：1、2、3、4、