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课件网) 7.4 宇宙航行 1. 了解人造卫星的有关知识； 2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 学习目标 思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？ 思考：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？ (已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg, 地球 半径R=6400km,地球表面重力加速度g=9.8m/s2 ) 法一：万有引力提供物体做圆周运动的向心力 法二：在地面附近，重力提供物体做圆周运动的向心力 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的速度，叫做第一宇宙速度。 思考：1.向高轨道发射卫星与发射近地卫星相比,哪个需要的发射速度大？为什么？ 2.高轨道卫星与近地卫星相比哪个运行速度大？为什么？ 注意：人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念 发射速度 指被发射物体离开地面时的速度 运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度 第一宇宙速度（ V1=7.9km/s ） 最小发射速度 最大运行速度 地球的第一宇宙速度： 火星的： 土星的： 月亮的： 同理： 公式的推导 2、第二宇宙速度 当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。 3、第三宇宙速度 当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。 人造地球卫星 1957年，10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。（斯普特尼克一号，下左图） 1970年，4月24日，我国上第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功。（上右图） 钱学森———中国航天之父。 人造地球卫星的运行轨道 地球的引力提供卫星圆周运动的向心力，所以卫星轨道圆心和地球地心重合。这样就存在三类人造地球卫星轨道： ① 赤道轨道，卫星轨道在赤道平面一定高度； ② 极地轨道，卫星轨道平面与赤道平面垂直； ③ 一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。 宇宙速度： 定义 大小 第一宇宙速度 （环绕速度） 是卫星在 附近（h R）绕地球做 的速度。 第二宇宙速度 （脱离速度） 使物体挣脱 的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最 发射速度。 第三宇宙速度 （逃逸速度） 使物体挣脱 束缚的最 发射速度。 v2=11.2km/s v1=7.9km/s v3=16.7km/s 地面 匀速圆周运动 地球 小 太阳 小 地球 v ①v＜7.9km/s 不能成功发射卫星→卫星落地 ②v =7.9km/s 刚好能成功发射近地圆轨道人造卫星 ③7.9km/s＜v＜11.2km/s 绕地运行卫星，轨道椭圆 ④11.2km/s≤v＜16.7km/s 卫星脱离地球引力束缚，成为其他行星的卫星，或… ⑤v≥16.7km/s 卫星脱离太阳引力束缚，成为其他星系的卫星，或… ① ② ③ 通过对以上三种宇宙速度的学习，如右图，请写出图中①②③④⑤五种情况下卫星的发射速度范围与轨道特点 ④ ⑤ 卫星高度约 h =5.6R=3.6×107m v =3.1km/s 卫星速度约 h R 1.定义： 相对于地面静止的，跟地球自转同步的卫星，同步卫星也叫通讯卫星。 ①定周期，即运行周期等于地球自转周期（24 h）； ②定轨道平面,即运行平面在赤道平面内； ③定高度，即离地面高度一定（h=3600 km）； ④定速度,即运行速度一定； 万有引力提供卫星做圆周运动的向心力 2.特点： 通讯卫星（地球同步卫星） 三、载人航天与探空探索 1961年4月12日，苏联航天员加加林进入了东方一号载人飞船。火箭点火起飞，飞船绕地球飞行一圈，历时108 min，然后重返大气层，安全降落在地面，铸就了人类首次进入太空的丰碑。 1969年7月16日9时32分，运载阿波罗11号飞船的土星5号火箭在美国卡纳维拉尔角点火升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕。7月20日下午10时56分，指挥长 ... ...
