第五节宇宙航行

第六章万有引力与航天第五节宇宙航行嫦娥奔月平抛运动演示让物体做平抛运动初速度逐渐增大一、人造地球卫星A对平抛运动的思考：通过观看动画回答下列问题：1、平抛物体速度逐渐增大，物体的落地点怎样变化？2、在速度足够大的情况下，地面还是水平的吗？3、速度达到一定值后，物体能否落回面？

越来越远不能不是B牛顿的设想：牛顿一、人造地球卫星1、定义：当物体的速度足够大时，物体绕地球运动，这样的物体就成为人造地球卫星。2、人造地球卫星的轨道是以地球球心为圆心（或焦点）的圆（或椭圆）轨道，一般认为是圆形轨道。请大家阅读教材相关内容同时思考问题：二、宇宙速度

如果以的速度7.9km/s将物体抛出，它将在地面附近绕地球做v=7.9km/s匀速圆周运动。

第一宇宙速度：v＝7.9km／s

是卫星发射的最小速度。1.第一宇宙速度是多少？它的意义是什么？自主探究演示v＝7.9km／s它是怎样来的？2.v＝7.9km／s这个值是怎样来的呢？第一宇宙速度的推导

思考①求第一宇宙速度的条件是什么？②求第一宇宙速度的公式是什么？

明白了以上两个问题我们就来分组探究第一宇宙速度怎样过来的！分组探究：

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（第一宇宙速度）探究一

若已知：地球的质量为半径R=6400km，引力常量G=探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度（第一宇宙速度）分组探究活动

探究一

若已知：地球的质量为半径R=6400km，引力常量G=

探究：物体在地球表面附近运行的线速度（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（第一宇宙速度）解：1、第一宇宙速度(环绕速度）：

v1=7.9km/s说明：（１）第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，发射速度低于它，卫星将落回地面而不能绕地球运转；

（２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的速度．２、第二宇宙速度（脱离速度）:

v2=11.2km/s

当物体的发射速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球引力，永远离开地球。

如果卫星发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行．

请大家根据教材相关内容思考问题：3.第三宇宙速度是多少？它的意义是什么？第三宇宙速度:v＝16.7km／s，是挣脱太阳引力束缚，飞到太阳系外的最小发射速度。

当物体的速度大于或等于16.7km/s，它会挣脱太阳的束缚，飞到太阳系外。3、第三宇宙速度（逃逸速度）

v3=16.7km/s归纳总结：

发射速度v运动情况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体落回地面物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动物体绕地球运转，运动轨迹是椭圆。物体绕太阳运动物体飞出太阳系

表征人造卫星运行状态的物理量有三个:

环绕速度v,

转动半径r(或R+h,h为离地的高度)

转动周期T.

将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，则卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系：三、人造地球卫星运行的规律

结论：

1、卫星的运行速度、角速度、运转周期与其本身质量无关，仅由轨道半径决定。

2、离地面越高的卫星，运行速度越小，周期越长，发射需要的初速度越大。

所以，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。三、人造地球卫星运行的规律地球动画演示R+h越大，T_____V_____越大越小1957年10月，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。四、梦想成真1970年4月24日我国第一颗人造卫星升空我国的航天成就2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功2003年10月15日神舟五号杨利伟2005年10月12日神舟六号费俊龙聂海胜2008年9月25日神舟七号翟志刚刘伯明景海鹏例1：关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（）A、它是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、它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度BC随堂练习

例2：关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（）A.轨道半径越大，速度越小，周期越长B.轨道半径越大，速度越大，周期越短C.轨道半径越大，速度越大，周期越长D.轨道半径越小，速度越小，周期越长A本课小结:一、人造地球卫星二、宇宙速度⒈宇宙速度

第一宇宙速度：v＝7.9km／s(谐音：吃点酒)

第二宇宙速度：v＝11.2km／s(谐音：要一点儿)

第三宇宙速度:v＝16.7km／s.(谐音：要留点吃)三、人造地球卫星运行规律