各种各样的卫星前往西昌卫星发射中心西昌卫星发射中心酒泉卫星发射基地酒泉卫星发射基地太太原原卫卫星星发发射射中中心心 我我国国具具有有世世界界上上最最先先进进的的航航天天技技术术 神神州州五五号号、六六号号载载人人航航天天的的胜胜利利离离不不开开万万有有引力定律。引力定律。 如如今今我我们们头头顶顶上上有有很很多多的的人人造造卫卫星星，它它们们的的发发射离不开万有引力定律。射离不开万有引力定律。 卫卫星星如如何何上上天天？如如何何到到达达指指定定的的高高度度或或位位置置？上上去去后后会会掉掉下下来来吗吗有有很很多多的的问题问题 本本节节课课我我们们利利用用万万有有引引力力定定律律和和圆圆周周运运动动的的知知识识对对宇宇宙宙航航行行作作一一个个初初步步的的了了解解与与研研讨讨。探求探求:地面上的物体，怎地面上的物体，怎样才干成才干成为人造人造卫星呢？星呢？ABCDOV0以平抛运动为模型的以平抛运动为模型的推理过程推理过程300多年前，牛多年前，牛顿顿提出想象提出想象一、人造卫星一、人造卫星二、宇宙速度二、宇宙速度1 讨论讨论1： 质量为质量为 m 的人造卫的人造卫星，绕质量为星，绕质量为 M 的地球的地球作半径为作半径为 r 的匀速圆周运的匀速圆周运动，卫星的线速度有动，卫星的线速度有 V 与轨道半径与轨道半径r之间有何关之间有何关系呢？系呢？mMV=?r分析：万有引力作为向心力分析：万有引力作为向心力:方程：方程：结论：结论：半径越大，半径越大，环绕速度越小。速度越小。二、宇宙速度二、宇宙速度2虽虽然然“R大，大，V小，但向高小，但向高轨轨道道发发射射卫卫星比向低星比向低轨轨道道发发射射卫卫星星难难。由于向高由于向高轨轨道道发发射射卫卫星，星，火箭要抑制地球引力火箭要抑制地球引力对对它的引它的引力做的功多。力做的功多。高轨道高轨道低轨道低轨道讨论2：向高：向高轨道道发射射卫星容易星容易还是是向低向低轨道道发射射卫星星容易？容易？第一宇宙速度：第一宇宙速度：v=7.9km/s最小的最小的发射速度射速度最大的最大的环绕速度速度 近地近地卫星的星的环绕速度速度讨论3：在地面附近：在地面附近发射射飞行器行器时假假设发射射速度大于速度大于7.9Km/S，或者更大，或者更大时会会对飞行器行器的运的运转轨道有何影响？道有何影响？讨论4： 这三个三个“宇宙速度的物宇宙速度的物理意理意义是什么？是什么？二、宇宙速度二、宇宙速度37.9km/sV11.2km/sV0BACV1第一宇宙速度：卫星刚好第一宇宙速度：卫星刚好能在地表附近作圆周运动最小发能在地表附近作圆周运动最小发射速度射速度V2 第二宇宙速度：卫星挣第二宇宙速度：卫星挣脱地球引力束缚最小发射速度脱地球引力束缚最小发射速度V3 第三宇宙速度：卫星挣第三宇宙速度：卫星挣脱太阳引力束缚最小发射速度脱太阳引力束缚最小发射速度V1=7.9Km/s第一宇宙速度第一宇宙速度V2 =11.2Km/s第二宇宙速度第二宇宙速度V3 =16.7Km/s第三宇宙速度第三宇宙速度讨论5:什么是地球同步什么是地球同步卫星？星？所所谓地球同步地球同步卫星是指相星是指相对于地面静于地面静止的人造止的人造卫星，它的周期星，它的周期T 讨论6:地球同步地球同步卫星能否位于北京星能否位于北京正上方某一确定高度正上方某一确定高度h ？一切的同步一切的同步卫星只能分布在赤道上方星只能分布在赤道上方 的的一个确定一个确定轨道上道上可可见，空，空间位置也是一种位置也是一种资源。源。人人类在浩瀚的宇宙在浩瀚的宇宙发射了多种多射了多种多样的人造的人造卫星星其中有一种很特其中有一种很特别的的卫星成星成为地球同步地球同步卫星星经常用做通常用做通讯卫星。星。三、地球同步卫星三、地球同步卫星同步同步卫星的特点星的特点1.在赤道上方在赤道上方2.周期和地球自周期和地球自转周期一周期一样3.高度一定高度一定 航天史：航天史：1、1957年年10月月4日世界上第一日世界上第一颗人造人造卫星在星在苏联发射射胜利。利。2、1961年年4月月12日日苏联空空军少校加加林少校加加林进入了入了东方一号方一号载人人飞船。船。飞船船绕地球地球飞行一圈，行一圈，历时108分，平安降落在地面，分，平安降落在地面，铸就了人就了人类进入太空的丰碑。入太空的丰碑。3、1969年年7月月16时32分，阿波分，阿波罗11号号飞船在美国卡船在美国卡纳维拉拉尔角点火升空，拉开人角点火升空，拉开人类登月登月这一一伟大大历史事件的帷幕。史事件的帷幕。7月月20日日10时56分，阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面，并分，阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面，并说出那句出那句载入史册的名言：入史册的名言：“对个人来个人来说，这不不过十小小的一步，但十小小的一步，但对人人类而言，却是宏大的而言，却是宏大的飞跃。4、1992年中国年中国载人航天工程正式启人航天工程正式启动。2019年年10月月15日日9时，我国神州五号宇宙我国神州五号宇宙飞船在酒泉船在酒泉卫星星发射中心射中心胜利利发射，把中国射，把中国第一位航天第一位航天员杨利利伟送入太空。送入太空。飞船船绕地球地球飞行行14圈后，于圈后，于10月月16日日6时23分平安降落在内蒙古主着分平安降落在内蒙古主着陆场。四、梦想成真四、梦想成真5、2019年年10月月12日日17日，神舟六号日，神舟六号载载人人飞飞船船经经过过115小小时时32分的太空分的太空飞飞行，在完成我行，在完成我们们真正意真正意义义上上有人参与的空有人参与的空间间科学科学实验实验后返航后返航顺顺利着利着陆陆，航天，航天员员费费俊俊龙龙、聂聂海海胜胜平安前往。平安前往。6、我国探月方案、我国探月方案2019年年2019年年为为“绕绕的的阶阶段，主要目的是段，主要目的是发发射射“嫦娥一号探嫦娥一号探测卫测卫星，星，对对月球月球进进展展为为期期1年的全球性、年的全球性、整体性和整体性和综综合性探合性探测测。2019年年2019年年为为“落的落的阶阶段，主要目的是段，主要目的是实现实现月球外表月球外表软软着着陆陆与月球巡与月球巡视视探探测测。2019年年2019年年为为“回的回的阶阶段，主要目的是段，主要目的是实现实现月球外表月球外表软软着着陆陆并采并采样样前往。前往。只需完成了只需完成了这这三个三个阶阶段后，中国才有能段后，中国才有能够够思索和思索和实实施施载载人登月。人登月。V0BAC1、人造卫星、人造卫星2、宇宙速度、宇宙速度第一宇宙速度：第一宇宙速度：V1=7.9km/s，卫星刚好能在地表附近作圆卫星刚好能在地表附近作圆周动周动1、近地卫星的环绕速、近地卫星的环绕速度；度；2、卫星的最小发射速度；、卫星的最小发射速度；3、圆轨道的最大环绕速度、圆轨道的最大环绕速度第二宇宙速度：第二宇宙速度：V2=11.2km/s,卫星挣脱地球引力束缚卫星挣脱地球引力束缚第三宇宙速度：第三宇宙速度：V3=16.7km/s,卫星挣脱太阳引力束缚卫星挣脱太阳引力束缚3、地球同步卫星、地球同步卫星小结小结1、假设某一人造地球卫星运转时，它的天、假设某一人造地球卫星运转时，它的天线断开，断开的天线将如何运动？线断开，断开的天线将如何运动？2在绕地球做匀速圆周运动的太空实验在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，以下仪器中不能正常运用的是室内，以下仪器中不能正常运用的是A弹簧秤弹簧秤B天平天平C酒精温度计酒精温度计D秒表秒表小试牛刀：小试牛刀：v3同同步步卫卫星星是是指指相相对对于于地地面面不不动动的的人人造造地地球球卫星，关于同步卫星的说法中正确的选项是卫星，关于同步卫星的说法中正确的选项是vA它它可可以以在在地地面面上上任任一一点点的的正正上上方方，且且离离地地心的间隔可按需求选择不同值心的间隔可按需求选择不同值vB它它可可以以在在地地面面上上任任一一点点的的正正上上方方，但但离离地地间隔是一定的间隔是一定的vC它它只只能能在在赤赤道道的的正正上上方方，但但离离地地心心的的间间隔隔可按需求选择不同值可按需求选择不同值vD它它只只能能在在赤赤道道的的正正上上方方，且且离离地地心心的的间间隔隔是一定的是一定的布置作业：活动与探求：请他搜集有关资料，写一篇科学报告，参考题材如下也可本人另选题材。1我国的航天开展史我国的航天开展史2世界航天事世界航天事业的新的新进展展3宇航宇航员的生活的生活