7.4 宇宙航行 课件（共44张PPT ）（含音频+视频）.pptx

第7章万有引力与宇宙航行

第4节宇宙航行

素养目标

1、知道三个宇宙速度的含义及大小，会计算第一宇重宙难速点度。

2、了解不同类型人造卫星的轨道，认识同步卫星的特点。

重点

3、了解人类探索太空的历史、现状及未来发展的方向。

导入新知

探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空.自古以来就是人类的梦想.

嫦娥奔月敦煌飞天壁画

万户飞天

导入新知

嫦娥六号的探月之旅：观看视频，说说嫦娥六号经历了哪些运动过程？

一、宇宙速度

思考：怎样把物体发射出去，成为在太空飞行的航天器呢？

处在一定高度用不同的水平在1687年出版的《自然哲学的数学原

初速度抛出一个物体，不计空气理》中，牛顿设想抛出速度很大时，

阻力，它们的落地点相同吗？物体就围绕地球旋转,物体就不会落

回地面,成为一颗人造卫星.

速度大的水平位移

大，落地点较远

如果被抛出物体的速度足够思考:以多大的速度将物体抛出，它

大，物体的运动情形又如何呢？才会成为绕地球表面运动的卫星?

一、宇宙速度

建立模型与基本思路

建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动

r

基本思路：向心力由地球对卫星的万有引力提供

R

请同学们计算：已知地球半径R=6400km，地球质量M=6.0×1024kg，

卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度有多大？

一、宇宙速度

建立模型与基本思路

如果不知道地球的质量，但知道地球表面的重力加速度g，如何求宇

宙第一速度v？

由此可见，v=7.9km/s，这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周

运动所必须具备的最小发射速度，称为第一宇宙速度。

一、宇宙速度

1.第一宇宙速度

(1)定义：物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度。

(2)公式及大小：

(M为地球质量；R为地球球体半径)

(g为地球表面重力加速度；R为地球球体半径)

地球的第一宇宙速度大小为7.9km/s。

公式也适用于其他天体有关第一宇宙速度的计算问题。

第一宇宙速度的值取决于中心天体的质量M和半径R，与卫星无关。

一、宇宙速度

(3)意义：是飞行器成为卫星的最小发射速度；是卫星的最大环绕速度。

v发射环绕速度：指

v

发射速度：指被发运行卫星在稳定的

射物体离开地面时轨道上绕地球

的水平初速度.转动的线速度.

向高轨道发射卫星比向低轨道发射

卫星困难，因为发射卫星要克服地

球对它的引力做功。v＝7.9km/s是最大环绕速度

近地轨道是人造卫星的最低运行轨道，轨道半径越小，线速度越大，所以

而近地轨道的发射速度就是第一宇宙在这些卫星中，第一宇宙速度是所有

速度，所以第一宇宙速度是发射人造环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最

卫星的最小速度。大环绕速度.

一、宇宙速度

2.第二宇宙速度

思考：如果想探索太阳的其他行星，需要多大发射速度呢？以宇

宙第一速度发射可以吗？

大小：v=11.2km/s

意义：使物体挣脱地球引力束缚的