第五節(jié)宇宙航行

第六章萬有引力與航天第五節(jié)宇宙航行嫦娥奔月平拋運動演示讓物體做平拋運動初速度逐漸增大一、人造地球衛(wèi)星A對平拋運動的思考：通過觀看動畫回答下列問題：1、平拋物體速度逐漸增大，物體的落地點怎樣變化？2、在速度足夠大的情況下，地面還是水平的嗎？3、速度達到一定值后，物體能否落回面？

越來越遠不能不是B牛頓的設(shè)想：牛頓一、人造地球衛(wèi)星1、定義：當物體的速度足夠大時，物體繞地球運動，這樣的物體就成為人造地球衛(wèi)星。2、人造地球衛(wèi)星的軌道是以地球球心為圓心（或焦點）的圓（或橢圓）軌道，一般認為是圓形軌道。請大家閱讀教材相關(guān)內(nèi)容同時思考問題：二、宇宙速度

如果以的速度7.9km/s將物體拋出，它將在地面附近繞地球做v=7.9km/s勻速圓周運動。

第一宇宙速度：v＝7.9km／s

是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度。1.第一宇宙速度是多少？它的意義是什么？自主探究演示v＝7.9km／s它是怎樣來的？2.v＝7.9km／s這個值是怎樣來的呢？第一宇宙速度的推導

思考①求第一宇宙速度的條件是什么？②求第一宇宙速度的公式是什么？

明白了以上兩個問題我們就來分組探究第一宇宙速度怎樣過來的！分組探究：

探究二

若已知：地球表面重力加速度g=9.8m/s2

地球的半徑R=6400km

探究：物體在地球表面附近做勻速圓周運動的線速度（第一宇宙速度）探究一

若已知：地球的質(zhì)量為半徑R=6400km，引力常量G=探究：物體在地球表面附近做勻速圓周運動的線速度（第一宇宙速度）分組探究活動

探究一

若已知：地球的質(zhì)量為半徑R=6400km，引力常量G=

探究：物體在地球表面附近運行的線速度（第一宇宙速度）解：探究二

若已知：地球表面的重力加速度g=地球的半徑R=6400km

探究：物體在地球表面附近做勻速圓周運動的線速度（第一宇宙速度）解：1、第一宇宙速度(環(huán)繞速度）：

v1=7.9km/s說明：（１）第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，發(fā)射速度低于它，衛(wèi)星將落回地面而不能繞地球運轉(zhuǎn)；

（２）等于這個速度，衛(wèi)星剛好能在地球表面附近作勻速圓周運動；它是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具備的速度．２、第二宇宙速度（脫離速度）:

v2=11.2km/s

當物體的發(fā)射速度等于或大于11.2km/s時，它就會克服地球引力，永遠離開地球。

如果衛(wèi)星發(fā)射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星將沿橢圓軌道繞地球運行．

請大家根據(jù)教材相關(guān)內(nèi)容思考問題：3.第三宇宙速度是多少？它的意義是什么？第三宇宙速度:v＝16.7km／s，是掙脫太陽引力束縛，飛到太陽系外的最小發(fā)射速度。

當物體的速度大于或等于16.7km/s，它會掙脫太陽的束縛，飛到太陽系外。3、第三宇宙速度（逃逸速度）

v3=16.7km/s歸納總結(jié)：

發(fā)射速度v運動情況v﹤7.9km/sv=7.9km/s7.9km/s﹤v﹤11.2km/s11.2km/sv﹤16.7km/s16.7km/sv第二宇宙速度第一宇宙速度第三宇宙速度物體落回地面物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動物體繞地球運轉(zhuǎn)，運動軌跡是橢圓。物體繞太陽運動物體飛出太陽系

表征人造衛(wèi)星運行狀態(tài)的物理量有三個:

環(huán)繞速度v,

轉(zhuǎn)動半徑r(或R+h,h為離地的高度)

轉(zhuǎn)動周期T.

將各種衛(wèi)星繞地球運動都近似看成勻速圓周運動，則衛(wèi)星環(huán)繞速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系：三、人造地球衛(wèi)星運行的規(guī)律

結(jié)論：

1、衛(wèi)星的運行速度、角速度、運轉(zhuǎn)周期與其本身質(zhì)量無關(guān)，僅由軌道半徑?jīng)Q定。

2、離地面越高的衛(wèi)星，運行速度越小，周期越長，發(fā)射需要的初速度越大。

所以，第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度。三、人造地球衛(wèi)星運行的規(guī)律地球動畫演示R+h越大，T_____V_____越大越小1957年10月，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星。1961年4月12日蘇聯(lián)空軍少校加加林乘坐東方一號載人飛船進入太空，實現(xiàn)了人類進入太空的夢想。1969年7月20日，阿波羅11號將人類送上了月球。四、夢想成真1970年4月24日我國第一顆人造衛(wèi)星升空我國的航天成就2007年10月24日嫦娥一號月球探測器發(fā)射成功2003年10月15日神舟五號楊利偉2005年10月12日神舟六號費俊龍聶海勝2008年9月25日神舟七號翟志剛劉伯明景海鵬例1：關(guān)于第一宇宙速度，下列說法中正確的是（）A、它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B、它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運行速度C、它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D、它是衛(wèi)星的橢圓軌道上運行時近地點的速度BC隨堂練習

例2：關(guān)于環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的人造地球衛(wèi)星，有如下幾種說法，其中正確的是（）A.軌道半徑越大，速度越小，周期越長B.軌道半徑越大，速度越大，周期越短C.軌道半徑越大，速度越大，周期越長D.軌道半徑越小，速度越小，周期越長A本課小結(jié):一、人造地球衛(wèi)星二、宇宙速度⒈宇宙速度

第一宇宙速度：v＝7.9km／s(諧音：吃點酒)

第二宇宙速度：v＝11.2km／s(諧音：要一點兒)

第三宇宙速度:v＝16.7km／s.(諧音：要留點吃)三、人造地球衛(wèi)星運行規(guī)律