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课件网) 7.4 宇宙航行 学习目标： 1.了解牛顿关于人造地球卫星的最初构想。 3.知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。 4.通过实例，了解人类对太空的探索历程，感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。 7.4 宇宙航行 2.会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。 水平抛出的物体速度越来越大， 会发生什么现象？ 探究问题1： v 平抛 人造地球卫星 增大 一、牛顿的设想 探究问题2： 我们要以多大的速度抛出一个物体，物体才会在地面附近绕地球运动不落下来？ 探究时注意思考以下几个问题： 1.我们的研究对象做什么运动？ 2.轨道半径是多少？ 3.谁来提供向心力？ 4.要求该速度需要知道哪些物理量？ 探究一 已知：地球的质量为M=5.98×1024kg，地球的半径R=6400km，引力常量G=6.67×10-11Nm2kg-2， 探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度。 探究二 已知：地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，地球的半径R=6400km， 探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度。 要求结果保留2位有效数字。 二、宇宙速度 方法1： 方法2： 1.第一宇宙速度（v=7.9km/s）： (1)定义： 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。 第一宇宙速度的理解 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环绕速度大？为什么 探究问题3： 高轨道卫星的大 1.第一宇宙速度（v=7.9km/s）： (1)定义：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。 二、宇宙速度 第一宇宙速度是发射卫星的最小发射速度， 也是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度。 （2）第一宇宙速度的理解： 探究问题4： 其它星球求第一宇宙速度的方法怎样？ 例：金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，地球的第一宇宙速度v=7.9km/s，求金星的第一宇宙速度是多大 (结果保留两位有效数字） 结论： 结论： 例：金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，地球的第一宇宙速度v=7.9km/s，求金星的第一宇宙速度是多大 解：设地球半径为R，金星的半径为r=0.95R，地球质量为M，金星质量m =0.82M，绕金星运动的卫星的质量为 ，金星的第一宇宙速度为v1 由牛顿第二定律得： 代数解得: 则金星的第一宇宙速度: 1.第一宇宙速度（v=7.9km/s）： (1)定义：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。 二、宇宙速度 第一宇宙速度是发射卫星的最小发射速度， 也是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度。 （2）第一宇宙速度的理解： 其它星球求第一宇宙速度的方法同地球的，只是数值不同。 （3）注意： 探究问题5： 如果发射卫星的速度大于7.9km/s，物体又会做什么运动？ v 人造卫星 增大 思考1：相切点的速度哪个轨道的大？ 外轨道的大 思考2：相切点的加速度哪个轨道的大？ 一样大 2.第二宇宙速度（大小：v=11.2km/s ）： （1）定义：当物体的速度大于或等于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。这个速度叫第二宇宙速度。 是物体克服地球引力的 发射速度 （2）第二宇宙速度的理解： 最小 （又叫逃逸速度） 3.第三宇宙速度（大小：v=16.7km/s ）： （1）定义：如果物体的速度大于或等于16.7km/s，物体就能摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外。这个速度叫第三宇宙速度。 是脱离太阳系的最小发射速度 （2）第三宇宙速度的理解： （又叫脱离速度） 探究问题6： 如何使卫星的速度至少达到7.9km/s？ 19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔克夫斯基指出： 用喷气推进的多级火箭，是实现太空飞行的最有效的工具 1957年10月4日，原苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。卫星重83.6kg，每96min绕地球飞行一圈。 1.世界航天史 三、梦想成真 1961年4月12日 ... ...
