宇宙航行课件.ppt
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=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
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
1 B 6）试分析C物体能否追上D物体？
若增大C的速度。
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
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．
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
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？
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？
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
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。
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 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
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=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
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
1 B 6）试分析C物体能否追上D物体？
若增大C的速度。
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
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．
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
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？
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？
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
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。
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 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
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《宇宙航行》课件(精品)
第一宇宙速度是航天器 绕地球轨道运行的速度， 大约是7.9km/s。
第二宇宙速度是航天器 逃离地球引力的最小速 度，大约是11.2km/s。
第三宇宙速度是航天器 逃离太阳系的最小速度， 大约是16.7km/s。
03 宇宙航行的技术和方法
火箭推进技术
01
02
03
化学火箭推进
利用燃料燃烧产生高速气 体，通过喷管形成反作用 力推动航天器。
健康问题
长期在太空中生活和工作可能对宇航员的身体健康产生影响，如骨骼和肌肉的退 化、辐射暴露等。因此，需要关注宇航员的健康问题，并采取相应的预防和保护 措施。
太空资源的开发和利用问题
资源利用
太空中有许多有价值的资源，如稀有 金属、水和气体等。这些资源的开发 和利用可能对地球上的经济和产业产 生影响，需要制定合理的政策和法规 来规范和管理。
核聚变火箭推进
利用核聚变反应产生大量 热能，驱动工质高速喷出， 产生推力。
反物质推进
利用反物质和物质的湮灭 反应产生巨大能量，推动 航天器飞行。
航天器的设计和制造
结构强度
航天器必须具备足够的结 构强度，以承受发射、轨 道和返回过程中的各种力。
热防护
航天器在进入大气层时， 会受到极高的温度和压力， 因此需要有效的热防护措 施。
利益分配
如何公平地分配太空资源的利益是一 个重要的问题。各国之间的竞争和利 益冲突可能导致太空资源的过度开发 和浪费，需要国际社会的合作和协商 来解决。
外星生命的探索和研究问题
探索目的
外星生命的探索和研究是宇宙航行的一个重要目标。这涉及到人类对宇宙和生命的认知，以及对外星生命的尊重 和保护。
伦理原则
相对论原理
相对论原理：描述了时间和空间 的变化取决于观察者的参考系。
宇宙航行课件PPT
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GM 或v R
gR
第一宇宙速度是地球卫星的最大运行速度 是地球卫星的最小发射速度
二、梦想成真
G
Mm r2
ma向
v2 m
r
mr 2
mr( )2
T
M a向 G r 2 , v
GM ,T 2
r
r 3 ,
GM
GM r3
mg
G
Mm r2
g
G
Mr 2（距地心r处的重力加速度）
在地面r
R，g
GM R2
2
T
离地面高度:h=36000km。
线速度: v =3.1km/s。
1. 为 了 同 步 卫 星 之 间 不 互 相 干扰，大约3°左右才能放 置1颗，这样地球的同步卫 星只能有120颗。可见，空 间位置也是一种资源。
新人教版高中物理必修二第六章第五节宇宙航行课件 (共51张PPT)
4．梦想成真． 1957 年 10 月，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星． 1969 年 7 月，美国“阿波罗 11 号”登上月球． 2003 年 10 月 15 日，我国航天员杨利伟踏入太空． 2010 年 10 月 1 日，我国的“嫦娥二号”探月卫星发 射成功． 2013 年 6 月 11 日，我国的“神舟十号”飞船发射成 功．
结合选项 C 知选项 D 错误．本题正确选项为 A、B、 C.
答案：ABC
2．(多选)三颗人造地球卫星 A、B、C 绕地球做匀速 圆周运动，如图所示，已知 mA＝mB＜mC，则对于三颗卫 星，正确的是( )
A．运行线速度关系为 vA＞vB＝vC B．运行周期关系为 TA＜TB＝TC
C．向心力大小关系为 FA＝FB＜FC D．半径与周期关系为RT2A3A＝RT2B3B＝RT2C3C 解析：由 GMr2m＝mvr2得 v＝ GrM，所以 vA＞vB＝
1.第一宇宙速度的理解. 2.人造卫星的线速度、角 速度、周期与半径的关 系.
知识点 宇宙航行
提炼知识 1．牛顿的“卫星设想”． 如图所示，当物体的初速度足够大时， 它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为 一颗绕地球转动的人造卫星．
2．原理． 一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周 运动，向心力由地球对它的万有引力提供，即 GMr2m＝_m_v_r2，
1．人造卫星的 an、v、ω、T 由地球的质量 M 和卫星 的轨道半径 r 决定，当 r 确定后，卫星的 an、v、ω、T 便 确定了，与卫星的质量、形状等因素无关，当人造卫星的 轨道半径 r 发生变化时，其 an、v、ω、T 都会随之改变．
2．在处理人造卫星的 an、v、ω、T 与半径 r 的关系 问题时，常用公式“gR2＝GM”来替换出地球的质量 M， 会使问题解决起来更方便．
人教版物理高中必修二《宇宙航行》课件(共14张PPT)
7
1883年，俄国学者 齐奥尔科夫斯基提出使 用火箭发射宇宙飞船的 设想。
8
梦 想 成 真
9
神舟六号载人航天 飞行圆满成功
10
关于地球同步卫星
对同步卫星有 什么要求？
半径 r
周期T
运行速度 V
轨道面
绕行方向
11
关于卫星
所有卫星都在以地心为 圆心的圆（或椭圆）轨 道上
12
卫星图片
13
1
牛顿对人造地 球卫星的设想 抛出速度很大 时，物体就不 会落回地面
思考:这个速度至少多大？
2
请你推导
人造地球卫星绕地球做匀速 圆周运动，它需要的向心力 是由谁提供的？请你用学过 的知识推出卫星在轨道上运 动速度的表达式。
3
V GM r
r=R+h 近地卫星: R>>h
V=7.9km/s
4
V=7.9km/s就是物体 在地面附近绕地球做 匀速圆周运动的速度, 叫做第一宇宙速度。
5
在地面附近发射飞行器,发射 速度等于或大于11.2km/s,它 就会克服地球引力,永远离开 地球。11.2km/s叫做第二宇 宙速Байду номын сангаас。 若7.9km/s<v<11.2km/s呢?
6
在地面附近发射物体,速度 等于或大于16.7km/s,它就 会挣脱太阳引力的束缚,飞 到太阳系之外。16.7km/s 叫做第三宇宙速度。
1883年，俄国学者 齐奥尔科夫斯基提出使 用火箭发射宇宙飞船的 设想。
8
梦 想 成 真
9
神舟六号载人航天 飞行圆满成功
10
关于地球同步卫星
对同步卫星有 什么要求？
半径 r
周期T
运行速度 V
轨道面
绕行方向
11
关于卫星
所有卫星都在以地心为 圆心的圆（或椭圆）轨 道上
12
卫星图片
13
1
牛顿对人造地 球卫星的设想 抛出速度很大 时，物体就不 会落回地面
思考:这个速度至少多大？
2
请你推导
人造地球卫星绕地球做匀速 圆周运动，它需要的向心力 是由谁提供的？请你用学过 的知识推出卫星在轨道上运 动速度的表达式。
3
V GM r
r=R+h 近地卫星: R>>h
V=7.9km/s
4
V=7.9km/s就是物体 在地面附近绕地球做 匀速圆周运动的速度, 叫做第一宇宙速度。
5
在地面附近发射飞行器,发射 速度等于或大于11.2km/s,它 就会克服地球引力,永远离开 地球。11.2km/s叫做第二宇 宙速Байду номын сангаас。 若7.9km/s<v<11.2km/s呢?
6
在地面附近发射物体,速度 等于或大于16.7km/s,它就 会挣脱太阳引力的束缚,飞 到太阳系之外。16.7km/s 叫做第三宇宙速度。
物理必修二宇宙航行ppt课件
的线速度、角速度、 向心加速度大小关 系？
精选编辑ppt
4
变式训练 1 我国发射的“嫦娥 2 号” 探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球 表面．已知月球的质量约为地球质量的 811，月球半径约为地球半径的14，地球上 的第一宇宙速度约为 7.9 km/s，则该探 月卫星绕月运行的速率约为( )
A．0.4 km/s
B．1.8 km/s
C．11 km/s
D．36 km/s 精选编辑ppt
5
• 2.第二宇宙速度：
•
11.2km/s
• 使卫星挣脱地球引力的 束缚，成为绕太阳运行 的人造行星的最小发射
速度，也称为脱离速度。
精选编辑ppt
• 注意：
•
1.发射速度大于
7.9km/s，而小于
11.2km/s，卫星绕地球
运动的轨迹为椭圆；
代入数值得h= 3.6107m
精选编辑ppt
12
如图6－5－2所示的圆a、b、c，其圆心均在 地球自转轴线上，b、c的圆心与地心重合， 圆b的平面与地球自转轴垂直．对环绕地球 做匀速圆周运动的卫星而言( )
A．卫星的轨道可能为a B．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为c D．同步卫星的轨道一定为 平行于b的某一同心圆
• C．小于7.9 km/s
• D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
精选编辑ppt
10
• 如图6－2所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ
的近地点P处(距地面600 km)，将发动机短时点
火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为
37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在
近地点变轨后的运行速度( ) • A．小于7.9 km/s • B．大于7.9 km/s，小于11.2 km/s • C．大于11.2 km/s • D．大于11.2 km/s，小于16.7 km/s
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4
变式训练 1 我国发射的“嫦娥 2 号” 探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球 表面．已知月球的质量约为地球质量的 811，月球半径约为地球半径的14，地球上 的第一宇宙速度约为 7.9 km/s，则该探 月卫星绕月运行的速率约为( )
A．0.4 km/s
B．1.8 km/s
C．11 km/s
D．36 km/s 精选编辑ppt
5
• 2.第二宇宙速度：
•
11.2km/s
• 使卫星挣脱地球引力的 束缚，成为绕太阳运行 的人造行星的最小发射
速度，也称为脱离速度。
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• 注意：
•
1.发射速度大于
7.9km/s，而小于
11.2km/s，卫星绕地球
运动的轨迹为椭圆；
代入数值得h= 3.6107m
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12
如图6－5－2所示的圆a、b、c，其圆心均在 地球自转轴线上，b、c的圆心与地心重合， 圆b的平面与地球自转轴垂直．对环绕地球 做匀速圆周运动的卫星而言( )
A．卫星的轨道可能为a B．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为c D．同步卫星的轨道一定为 平行于b的某一同心圆
• C．小于7.9 km/s
• D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
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10
• 如图6－2所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ
的近地点P处(距地面600 km)，将发动机短时点
火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为
37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在
近地点变轨后的运行速度( ) • A．小于7.9 km/s • B．大于7.9 km/s，小于11.2 km/s • C．大于11.2 km/s • D．大于11.2 km/s，小于16.7 km/s
人教版必修第二册课件宇宙航行4(共38张PPT)
16.7km/s.(×) 5.绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(× ) 6.无论从哪个星球上发射卫星,发射速度都要大于7.9 km/s.(× )
探究一 宇宙速度 问题情境 已知地球的质量为m地=5.98×1024 kg,近地卫星绕地球做匀 速圆周运动的轨道半径等于地球半径r=R=6.4×106 m,地球 表面附近的重力加速度g取9.8 m/s2.请用两种方法推导地球 的第一宇宙速度史的新纪元.
在地球的周围,有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动,如图所示. 1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星—— (2)极地轨道:卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极上空. 阅读教材第60~61页,完成下列问题.
(名称)发射成功,开创了中国航天史的新纪元.
2.阅读教材第59~60页,完成下列问题. (1)第一宇宙速度:v= 7.9 km/s ,在地面附近发射飞行器,如果 速度大于第一宇宙速度而小于11.2 km/s,它会绕地球做椭圆. 运动 . (2)第二宇宙速度:v= 11.2 km/s ,当飞行器的速度等于或者大 于第二宇宙速度时,它会挣脱地球的束缚,成为绕 太阳 运行 的人造行星. (3)第三宇宙速度:v= 16.7 km/s,使卫星挣脱 太阳 束缚的最 小发射速度,也称为逃逸速度.
甲
乙
1.这些卫星运动的向心力都是由什么力提供的?这些卫星的
轨道平面有什么特点?
答案:卫星运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供,所有
卫星的轨道平面都经过地心.
2.这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢?
3.为什么发射速度越大,运行速度反而更小呢?这是否违 反了能量守恒定律?
过程建构 1.地球人造卫星轨道特点. 人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道.圆轨道 的圆心都在地心,椭圆轨道其中一个焦点在地心. 2.三类人造地球卫星轨道. (1)赤道轨道:卫星轨道在赤道平面,卫星始终处于赤道上方. (2)极地轨道:卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极 上空. (3)一般轨道:卫星轨道和赤道成任一角度.
探究一 宇宙速度 问题情境 已知地球的质量为m地=5.98×1024 kg,近地卫星绕地球做匀 速圆周运动的轨道半径等于地球半径r=R=6.4×106 m,地球 表面附近的重力加速度g取9.8 m/s2.请用两种方法推导地球 的第一宇宙速度史的新纪元.
在地球的周围,有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动,如图所示. 1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星—— (2)极地轨道:卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极上空. 阅读教材第60~61页,完成下列问题.
(名称)发射成功,开创了中国航天史的新纪元.
2.阅读教材第59~60页,完成下列问题. (1)第一宇宙速度:v= 7.9 km/s ,在地面附近发射飞行器,如果 速度大于第一宇宙速度而小于11.2 km/s,它会绕地球做椭圆. 运动 . (2)第二宇宙速度:v= 11.2 km/s ,当飞行器的速度等于或者大 于第二宇宙速度时,它会挣脱地球的束缚,成为绕 太阳 运行 的人造行星. (3)第三宇宙速度:v= 16.7 km/s,使卫星挣脱 太阳 束缚的最 小发射速度,也称为逃逸速度.
甲
乙
1.这些卫星运动的向心力都是由什么力提供的?这些卫星的
轨道平面有什么特点?
答案:卫星运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供,所有
卫星的轨道平面都经过地心.
2.这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢?
3.为什么发射速度越大,运行速度反而更小呢?这是否违 反了能量守恒定律?
过程建构 1.地球人造卫星轨道特点. 人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道.圆轨道 的圆心都在地心,椭圆轨道其中一个焦点在地心. 2.三类人造地球卫星轨道. (1)赤道轨道:卫星轨道在赤道平面,卫星始终处于赤道上方. (2)极地轨道:卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极 上空. (3)一般轨道:卫星轨道和赤道成任一角度.
7.4 宇宙航行(共22张PPT)
脱地球束缚的最小发射速度 第三宇宙速度: v＝16.7km／s，是挣脱太阳
束缚的最小发射速度。 ⒉人造地球卫星 3.载入航天与太空探索
整理得 v GM
r
km/s。
vB M BrA 2 vA M ArB 9
vB
2 9
vA
2km
/
s
例2.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是 （B ）
A.它是C 人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行
速度 C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射
速度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
三、载人航天与太空探索
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校 加加林乘坐东方一号载人飞 船进入太空，实现了人类进 入太空的梦想。
1969年7月20日，阿波罗11 号将人类送上了月球。
我国的航天成就
1970年4月24日我国 第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射 成功
2003年10月15日9时， 我国神舟五号宇宙飞船 把中国第一位航天员杨 利伟送入太空。
2016年10月19日， 神舟十一号完成与 天宫二号空间站自 动交会对接。
本课小结:
⒈宇宙速度 第一宇宙速度：v＝7.9km／s 是卫星发射
的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。 第二宇宙速度：v＝11.2km／s，是卫星挣
m r
整理得 v GM
r
设第一宇宙速度为v1,卫星的轨道速度为
v2
v2 r1 1 v1 r2 2
v2
1 2
v1
练习1.A星球的第一宇宙速度为9km/s，已知B
束缚的最小发射速度。 ⒉人造地球卫星 3.载入航天与太空探索
整理得 v GM
r
km/s。
vB M BrA 2 vA M ArB 9
vB
2 9
vA
2km
/
s
例2.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是 （B ）
A.它是C 人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行
速度 C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射
速度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
三、载人航天与太空探索
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校 加加林乘坐东方一号载人飞 船进入太空，实现了人类进 入太空的梦想。
1969年7月20日，阿波罗11 号将人类送上了月球。
我国的航天成就
1970年4月24日我国 第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射 成功
2003年10月15日9时， 我国神舟五号宇宙飞船 把中国第一位航天员杨 利伟送入太空。
2016年10月19日， 神舟十一号完成与 天宫二号空间站自 动交会对接。
本课小结:
⒈宇宙速度 第一宇宙速度：v＝7.9km／s 是卫星发射
的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。 第二宇宙速度：v＝11.2km／s，是卫星挣
m r
整理得 v GM
r
设第一宇宙速度为v1,卫星的轨道速度为
v2
v2 r1 1 v1 r2 2
v2
1 2
v1
练习1.A星球的第一宇宙速度为9km/s，已知B
人教版高一物理必修2第六章6.5宇宙航行(共30张PPT)[优秀课件资料]
要与地球同步，卫星的轨道平面必须与赤道平面平行，又由于向 心力是万有引力提供的，卫星轨道的圆心必须是地心。
三、梦想成真 同步卫星有以下几个特点：
5、同步卫星高度固定不变
（Ｒ＋ｈ）
解得高度 ：ｈ＝
v2r23.-14.23177m 0/s3.1k/m s km
T 243600 线速度： 22 3 .1r 4a /s d 7 .3 1 5 0 ra /sd
发射速度： 指被发射 物体离开地面时的速 度。（物体被发射后， 不再受到推力，完全 凭借惯性向前运动。）
一、牛顿的设想
1、牛顿对人造卫星原理的描绘:
牛顿就曾设想, 从高山上用不同 的水平速度抛出物体,速度一次 比一次大,则落点一次比一次远, 如不计空气的阻力,当速度足够 大时, 物体就永远不会落到地面 上来,而围绕地球旋转,成为一颗 人造地球卫星了。
展望未来
光子火箭
超光速飞船“千年隼”号 《星球大战》
三、梦想成真
同步卫星
同步卫星有以下几个特点：
1、同步卫星的运行方向与地球自转方向一致。
2、同步卫星的运转周期与地球自转周期相同。T=24h
3、同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度。(ω=ω0) 4、同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在 赤道的正上方。（不可能定点在我国某地上空，为什么？ ）
1969年7月20日，阿波罗 11号将人类送上了月球。
三 梦想成真
2 中国的航天成就
1970年4月24日我国 第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥
一号月球探测器发射 成功
三、梦想成真
伴随着“神舟’五号的发射成功，中国已正式启动“嫦娥工 程”，开始了宇宙探索的新征程．
三、梦想成真 同步卫星有以下几个特点：
5、同步卫星高度固定不变
（Ｒ＋ｈ）
解得高度 ：ｈ＝
v2r23.-14.23177m 0/s3.1k/m s km
T 243600 线速度： 22 3 .1r 4a /s d 7 .3 1 5 0 ra /sd
发射速度： 指被发射 物体离开地面时的速 度。（物体被发射后， 不再受到推力，完全 凭借惯性向前运动。）
一、牛顿的设想
1、牛顿对人造卫星原理的描绘:
牛顿就曾设想, 从高山上用不同 的水平速度抛出物体,速度一次 比一次大,则落点一次比一次远, 如不计空气的阻力,当速度足够 大时, 物体就永远不会落到地面 上来,而围绕地球旋转,成为一颗 人造地球卫星了。
展望未来
光子火箭
超光速飞船“千年隼”号 《星球大战》
三、梦想成真
同步卫星
同步卫星有以下几个特点：
1、同步卫星的运行方向与地球自转方向一致。
2、同步卫星的运转周期与地球自转周期相同。T=24h
3、同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度。(ω=ω0) 4、同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在 赤道的正上方。（不可能定点在我国某地上空，为什么？ ）
1969年7月20日，阿波罗 11号将人类送上了月球。
三 梦想成真
2 中国的航天成就
1970年4月24日我国 第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥
一号月球探测器发射 成功
三、梦想成真
伴随着“神舟’五号的发射成功，中国已正式启动“嫦娥工 程”，开始了宇宙探索的新征程．
宇宙航行优质课PPT
宇宙航行的历史与发展
宇宙航行的历史可以追溯到20世纪初， 当时人们开始研究航天器的设计和制 造。
20世纪60年代，美国和苏联开始实 施载人航天计划，先后将宇航员送入 太空。
1957年，苏联成功发射了世界第一 颗人造卫星，标志着人类进入了太空 时代。
21世纪以来，随着科技的不断进步和 人类对宇宙的深入探索，宇宙航行逐 渐成为人类探索宇宙的重要手段。
02
除了航天器的成本，宇宙航行的运营成本也非常高，包括宇航
员的选拔和训练、航天器的维护和升级等。
投资回报
03
由于宇宙航行的风险和成本都很高，投资者需要面临投资回报
的问题，这也会影响到宇宙航行的发展。
法律与伦理挑战
太空法律
目前国际上还没有统一的太空法 律，对于宇航员的行为、航天器 的运行等方面都没有明确的法律 规定。
废物处理
处理乘员的排泄物和生活垃圾，保持生活环 境的卫生和安全。
应急措施
提供紧急医疗设备和药品，以及应急食品和 水等资源，应对紧急情况。
航天器设计
结构强度
航天器必须能够抵受发射、轨道和返回地面 的过程中的极端应力。
辐射防护
航天器必须能够抵受空间中的电磁辐射和微 小陨石的撞击，保护乘员的安全。
热防护
宇宙航行优质课
目录
• 宇宙航行的基本概念 • 宇宙航行的技术 • 宇宙航行的应用 • 宇宙航行的挑战与未来发展 • 中国在宇宙航行领域的发展
01 宇宙航行的基本概念
宇宙航行的定义
01
宇宙航行是指人类利用航天器在 宇宙空间进行探索、研究、开发 和利用的活动。
02
宇宙航行是人类探索未知领域、 拓展生存空间的重要手段，也是 科学技术发展的前沿领域之一。
6.5《宇宙航行》优质优秀课件ppt
6.5《宇宙航行》优质优秀课件ppt在高山上水平抛出物体，初速度越大，运动的情况如何？如果速度再大，又将如何？处理卫星问题：万有引力提供其绕中心天体做匀速圆周运动的向心力在天体表面附近运行r=R由黄金替换式宇宙航行1、牛顿的设想在1687年出版的《自然哲学之数学原理》中，牛顿设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面。
一、人造卫星的发射原理设地球质量为M，半径为R。
人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。
推算在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速度v。
※卫星离地心越远，它运行的速度越小。
近地卫星的速度：（1）第一宇宙速度：v=7.9km／s2、卫星的发射（三种宇宙速度）①地球卫星的最小发射速度②地球卫星的最大环绕速度（2）第二宇宙速度：v＝11.2km／s （3）第三宇宙速度:v＝16.7km／s卫星挣脱地球束缚的最小发射速度卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度赤道轨道极地轨道倾斜轨道3、卫星的运行规律卫星在运行时，所需向心力由地球对它的万有引力提供，所以轨道中心一定是地球球心。
极地轨道一般轨道赤道轨道立体赤道平面问：哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自西向东同步地做匀速圆周运动。
※特点:(1)角速度,周期(T=24h)与地球相同(2)轨道平面与赤道平面重合(3)距地面高度一定(h=3.6×107m)4、同步卫星※所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上（2）第二宇宙速度：v=11.2千米/秒（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）（3）第三宇宙速度：v=16.7千米/秒（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）在高山上水平抛出物体，初速度越大，运动的情况如何？如果速度再大，又将如何？。