第五節(jié)_宇宙航行.ppt

知識和技能：1。理解人造衛(wèi)星的最初想法。2.它將解決與人造衛(wèi)星運(yùn)動相關(guān)的相對簡單的問題。3.知道三個宇宙速度的意義和值將會推導(dǎo)出第一個宇宙速度。4.感受人類不斷探索客觀世界的精神和情感。過程和方法：學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)分析推理能力和合理表達(dá)能力。情感態(tài)度和價值觀：激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情，熱愛科學(xué)，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。宇宙飛船：也叫宇宙飛船，宇宙飛船。根據(jù)天體力學(xué)定律在太空運(yùn)行的各種飛行器，執(zhí)行探索、開發(fā)和利用太空和天體等特定任務(wù)。我們知道地球和物體的質(zhì)量分別是m和m，物體到地球中心的距離是r，我們可以找到物體繞地球圓周運(yùn)動的速度v。角速度？t期？探索2:比較衛(wèi)星1、2、3、4和5的線速度？角速度？周期大??？探索3:哪種情況下線性速度最高？最大速度是多少？它的周期是什么時候？已知地球半徑R=6400km公里地球質(zhì)量M=5.981024kg公斤探索4:有周期等于24小時的衛(wèi)星嗎？如果是，它的特點(diǎn)是什么？5:2能趕上衛(wèi)星3嗎？衛(wèi)星3能超越衛(wèi)星4嗎？如圖1所示，此時衛(wèi)星5和地球的中心在同一條直線上，并且彼此距離最近，所有的衛(wèi)星都逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)距離最近時，連接衛(wèi)星和地球中心的線的旋轉(zhuǎn)角度有什么關(guān)系？高軌道衛(wèi)星線速度小、角速度小、周期長。討論，線速度、角速度和周期與軌道半徑之間的關(guān)系？2，宇宙速度，1，第一宇宙速度，地球半徑R=6400km千米，地球質(zhì)量M=5.981024kg千克，1，衛(wèi)星在地面附近繞地球作勻速圓周運(yùn)動必須有的速度，3，最小發(fā)射速度最大環(huán)繞速度(半徑最小)，2，發(fā)射半徑大于地球半徑的人造衛(wèi)星，發(fā)射速度必須大于7.9千米/秒，計(jì)算，2。宇宙速度，1。第一宇宙速度，計(jì)算為衛(wèi)星在地球表面圓周運(yùn)動的周期、=84.6分鐘，最小周期，或：2。宇宙速度，2。第二宇宙速度，大?。簐=11.2km公里/秒，意思是：在這個速度下，一個物體可以克服地球的引力效應(yīng)，永遠(yuǎn)圍繞太陽運(yùn)動。也稱為逃逸速度。注：發(fā)射速度大于7.9公里/秒，小于11.2公里/秒，衛(wèi)星繞地球的軌道不是圓形，而是橢圓形。當(dāng)它等于或大于11.2公里/秒時，衛(wèi)星將脫離地球引力，不再繞地球運(yùn)行。2.宇宙速度3。第三宇宙速度，大小：v=16.7km千米/秒。意思是：在這個速度下，一個物體可以擺脫太陽引力的束縛，飛出太陽系，也稱為逃逸速度。注：發(fā)射速度大于11.2公里/秒，小于16.7公里/秒。衛(wèi)星繞太陽做橢圓運(yùn)動，成為人造行星。如果發(fā)射速度大于或等于16.7公里/秒，衛(wèi)星將擺脫太陽引力的限制，飛往太陽系以外的太空。3.夢想成真。中國的空間和地球同步衛(wèi)星：相對于地面靜止的、與地球自轉(zhuǎn)周期相同的衛(wèi)星被稱為地球同步衛(wèi)星或通信衛(wèi)星。3.夢想成真。同步衛(wèi)星有以下特點(diǎn)：1 .同步衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)的方向相同。同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。T=24h3，同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度4，同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道平面上，即所有同步衛(wèi)星都在赤道正上方。在我們國家，不可能給一個地方設(shè)定一個固定的點(diǎn)。為什么？)，為了與地球同步，衛(wèi)星的軌道平面必須平行于赤道平面，而且因?yàn)橄蛐牧κ怯扇f有引力提供的，衛(wèi)星軌道的中心必須是地球的中心。(3)夢想成真，同步1957年10月，前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，重83.6公斤，每96分鐘繞地球一周，使世界成為一次太空飛行。第三，夢想實(shí)現(xiàn)了。幾年后，1961年4月12日，蘇聯(lián)空軍少校加加林進(jìn)入東方1號載人飛船。這是人類第一次進(jìn)入太空。他非凡的勇氣激勵更多的人為航天事業(yè)而戰(zhàn)?；鸺c(diǎn)火起飛，宇宙飛船繞地球飛行了108分鐘。然后它重返大氣層，安全著陸在地面上，為人類進(jìn)入太空樹立了一座豐碑。1969年7月20日，阿波羅11號將人類送上月球。當(dāng)時，數(shù)億人通過電視觀看阿姆斯特朗走出登月艙。他在月球上邁出了一小步，這對人類來說確實(shí)是一大步。航天飛機(jī)數(shù)據(jù)：與運(yùn)載火箭一起發(fā)射的可重復(fù)使用的運(yùn)載工具被用來進(jìn)入地球軌道，在地球和軌道航天器之間運(yùn)送人員和貨物，并下滑至地面。1984年4月12日，第一架哥倫比亞號航天飛機(jī)成功發(fā)射。2003年2月1日，哥倫比亞號航天飛機(jī)在返回地面時突然解體燃燒，機(jī)上7名宇航員全部遇難，其中包括6名美國人和1名以色列人。3.夢想成真。數(shù)百萬探險家為人類用汗水和生命進(jìn)入宇宙鋪平了道路。1975年，中國的第一顆可回收遙感衛(wèi)星被用于地球觀測，并在運(yùn)行三天后按計(jì)劃返回地面。中國是第三個掌握衛(wèi)星回收技術(shù)的國家。1970年，“東方紅一號”是中國第一顆人造衛(wèi)星。中國是第五個能夠發(fā)射自己衛(wèi)星的國家。3、夢想成真，中國航天，風(fēng)云一號，風(fēng)云二號，中國第一顆氣象衛(wèi)星；中國是第三個自主開發(fā)和發(fā)射太陽同步軌道的國家。1984年，通信衛(wèi)星“東方紅”2號進(jìn)行了測試，這標(biāo)志著中國是世界上第五個發(fā)射地球靜止衛(wèi)星的國家。通信衛(wèi)星，3。夢想成真，3。夢想成真，中國的太空飛行和世界的太空飛行。盡管人類已經(jīng)進(jìn)入太空并登上了月球，但相對于浩瀚的宇宙來說，地球和月球只是浩瀚宇宙中的兩顆塵埃。相對于宇宙的長度，人類歷史只是宇宙年輪中的一小部分.宇宙給人們留下了深刻而廣泛的思想和疑問。宇宙中有邊界嗎？有開始和結(jié)束嗎？外星文明在哪里？愛因斯坦曾經(jīng)說過：“一個人最完美、最強(qiáng)烈的情感來自于面對神秘”。你想加入破解嗎？1.宇宙速度7.9公里/11.2公里/16.7公里/秒第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度和軌道的最大速度。2.人造地球衛(wèi)星。4.同步衛(wèi)星以固定的周期T、高度h和線速度v固定在赤道上方。T=24hh小時=36000公里/秒，3，夢想成真(1)世界成就(2)中國的成就，總結(jié)，我們從這一課中學(xué)到的：任務(wù)1: p127必須做1-8個問題，選擇做任務(wù)11，任務(wù)2:查找數(shù)據(jù)，告訴我們?nèi)祟愄剿饔钪鎶W秘的過程，你感覺如何？請告訴我們?nèi)祟愄剿饔钪鎶W秘的過程。你感覺如何？探索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠(yuǎn)的太空，自古以來就是人類的夢想。19世紀(jì)中期，俄羅斯學(xué)者齊奧爾科夫斯基指出，噴氣推進(jìn)的多級火箭是實(shí)現(xiàn)空間飛行的最有效工具。1957年10月4日，世界上第一顆人造衛(wèi)星在蘇聯(lián)成功發(fā)射。迄今為止，人類已經(jīng)向太空發(fā)射了包括衛(wèi)星和空間站在內(nèi)的數(shù)千艘宇宙飛船。1961年4月12日，蘇聯(lián)空軍少校加加林進(jìn)入載人飛船。建立人類進(jìn)入太空紀(jì)念碑。1969年7月16日，阿波羅11號升空，揭開了人類登上月球這一偉大歷史事件的序幕。與此同時，探索太空和尋找人類朋友的活動仍在繼續(xù)。先鋒10號、11號和航海家1號和2號一個接一個地向廣闊的太空出發(fā)，開始了他們的探索之旅。這表明人類探索太空奧秘的過程是艱難的、曲折的和富有成果的。你對中國的衛(wèi)星技術(shù)了解多少？你感覺如何？中國的航天技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先地位。1992年，中國載人航天工程正式啟動。隨著神舟五號的成功發(fā)射，中國正式啟動了“嫦娥工程”，開始了新的太空探索之旅。到目前為止，神舟六號載人飛船已經(jīng)發(fā)射升空，是世界上第三個能夠獨(dú)立進(jìn)行載人航天活動的國家，為進(jìn)一步的空間科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。探索宇宙，你能想象嗎，在天空中跳舞如夢如幻，似絲，似光，似七彩的光。想象并不是唯一能創(chuàng)造這種場景的東西。它確實(shí)存在于這個世界上。這是極光。極光的魅力自古以來就為人所知，它的傳說和故事散布在不同的地區(qū)和國家。隨著人們對地球的了解和對外部世界的探索，極光的秘密也呈現(xiàn)在每個人面前。這也是由于太陽和地球。太陽，孕育生命的星星，一直在移動。它帶來的太陽風(fēng)，即帶電粒子，以高速流過地球兩極，導(dǎo)致帶電粒子與地球高層大氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生不同形狀的極光。在太陽活躍期，情況更為嚴(yán)重。過去，在中緯度地區(qū)看不到極光，歷史上也曾出現(xiàn)過這種壯觀的現(xiàn)象，如德國、法國，甚至美國南部。在過去，如此絢麗的色彩出現(xiàn)在普通的城市，帶來了欽佩和一些恐慌。然而，我們不必?fù)?dān)心。對我們來說，這只是一個由太陽和地球上演的精彩畫面。在中國最北部的漠河，極光也時常出現(xiàn)。對于那些想飽餐一頓的人來說，他們還不如每年夏至前后呆在一起，坐火車或開車去漠河體驗(yàn)極光的震撼。在此期間，你還可以同時感受到白天、日落和早晨的快樂。為什么不呢？2003年10月29日，美麗的極光出現(xiàn)在阿拉斯加安克雷奇的東北部山區(qū)。最近，太陽風(fēng)暴襲擊了地球，導(dǎo)致地球兩極出現(xiàn)極光。智能1號對月球影響的示意圖。當(dāng)智能1號撞擊月球時(圖片上方的白點(diǎn))，小文件“智能1號”的英文名字，歐洲第一個月球探測器“智能1號”，是“智能1號”。這些探測器全部由低成本、小型化和尖端技術(shù)部件組成，成本約為1.1億歐元(約1.4億美元)。首先，它的體重只有367公斤，體積約為1立方米，相當(dāng)于一臺洗衣機(jī)的大小。這兩塊太陽能電池板延伸時大約有14米長。第二，主要設(shè)備配備了最新的檢測設(shè)備，如高清晰度微型相機(jī)，紅外線和x光光譜儀。第三，推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)系統(tǒng)可以由太陽能驅(qū)動，其太陽能離子發(fā)動機(jī)可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。第四，此行于2003年9月27日啟動。經(jīng)過近14個月的飛行，探測器于2004年11月15日進(jìn)入月球軌道。2006年9月3日，它撞上了月球。太空拖車拖著危險的小行星據(jù)科學(xué)家估計(jì)，如果一顆小行星撞擊地球，即使一顆直徑只有200米的小行星也足以摧毀地球上的一個國家。作為回應(yīng)，研究人員提出了各種計(jì)劃來避免這種影響。美國宇航局休斯頓航天中心的科學(xué)家愛德華和他的同事提出了一個新的空間重力拖曳航天器方案：拖曳宇宙飛船只需要在小行星表面盤旋，利用重力作為非線性拖曳鏈來偏轉(zhuǎn)小行星的軌道，防止它撞擊地球。愛德華的研究認(rèn)為，通過科學(xué)計(jì)算，如果被牽引的航天器提前20年發(fā)射，并及時到達(dá)小行星附近的預(yù)定位置，一個質(zhì)量為20噸的空間“重力拖車”航天器可以在一年內(nèi)偏轉(zhuǎn)直徑為200米的小行星。據(jù)報道，編號為99942的小行星阿波菲斯將于2029年在地球附近經(jīng)過，預(yù)計(jì)屆時距離地球僅3萬公里。根據(jù)天文學(xué)家的計(jì)算，這種親密接觸將會對小行星的軌道產(chǎn)生影響，而在軌道上經(jīng)歷了微小變化的阿波菲斯，很可能會在2036年再次向我們飛來時撞上地球。作為回應(yīng)，愛德華和他的研究人員建議美國宇航局盡快開始工作，因?yàn)楦鶕?jù)科學(xué)計(jì)算，如果采用他們設(shè)計(jì)的重力拖曳航天器，2029年當(dāng)小行星經(jīng)過地球附近時，只需要發(fā)射一個質(zhì)量約為1噸的“重力拖車”航天器，這可以完全防止小行星在未來與地球相撞。水瓶座(出生于1月20日至2月18日)是一個秋天夜晚的南方天空中的星座，象征著標(biāo)志是流水。水瓶座的統(tǒng)治者是天王星，它的守護(hù)神是天神。雙魚座(出生于2月19日-3月20日)雙魚座是一個在秋季和冬季之間出現(xiàn)在頭部以東的星座。它由兩條魚象征。雙魚座的守護(hù)星是海王星，守護(hù)神是海王星。白羊座(出生于3月21日至4月19日)白羊座是一個位于晚秋至初秋天空稍偏南的星座。符號由羊角代表。白羊座的守護(hù)星是火星，它的守護(hù)神是火星。金牛座(出生于4月20日至5月20日)是一個在冬夜出現(xiàn)在南邊的星座。金牛座的標(biāo)志就像公牛的頭。它的守護(hù)星是金星，它的守護(hù)神是愛與美的女神金星。雙子座(出生于5月21日至6月21日)雙子座是一個從冬天到春天出現(xiàn)在銀河系東岸的星座。雙子座象征著孿生兄弟，他的守護(hù)星是水星，守護(hù)神是掌管知識的赫爾墨斯。巨蟹座(生于6月21日-7月22日)巨蟹座是一個在春天的晚上稍微偏南的星座。這個符號用螃蟹的腳來表示。巨蟹座的守護(hù)星是“太陰”，也就是月亮，它的守護(hù)神是主宰母親性愛的女神迪安娜。獅子座(出生于7月23日-8月22日)獅子座是春天夜晚出現(xiàn)在天空南邊的一個星座。它的象征象征著獅子的心和尾巴。它的守護(hù)星是太陽，它的守護(hù)神是太陽神阿波羅。處女座(出生于8月23日-9月22日)處女座是一個從春天到夏天在天空中略微偏南的星座。這個符號象征著一個純潔的處女的頭發(fā)。守護(hù)之星是水星，守護(hù)神是正義女神阿斯托利亞和農(nóng)業(yè)神魯梅德。天秤座(出生于9月23日至10月22日)天秤座是夏季夜晚出現(xiàn)在銀河系西側(cè)的一個星座。星座的象征符號是天秤座的兩個盤子。天秤座的守護(hù)星是金星。它的守護(hù)神是正義女神，姐妹，和愛的女神，維納斯。天蝎座(出生于10月23日-11月21日)在一個夏夜，在南方的天空中，你可以看到一列巨大的星座橫跨銀河系，那就是天蝎座，上面用毒針顯示著他的標(biāo)志。天蝎座的守護(hù)神是冥王星，守護(hù)神是統(tǒng)治地獄的閻羅王。人馬座(生于11月22日-12月21日)人馬座是一個從夏天到秋天出現(xiàn)在銀河?xùn)|南岸的星座。它的代表符號是指向目標(biāo)的箭頭。人馬座的統(tǒng)治者是木星，守護(hù)神是全能的宙斯。摩羯座(生于12月22日-1月19日)摩羯座是一個秋天出現(xiàn)在夜空西南方的星座。它的象征是摩羯座的頭和尾。摩羯座的守護(hù)星是土星，守護(hù)神是田園。宇宙中的神話星座，歐洲的“智能1號”探測器“死亡”于3日撞擊月球表面，成為另一個“死亡”在月球上的人類探測器。以下是一些在此之前在月球上死亡的人類探測器：前蘇聯(lián)于1959年開發(fā)的“月球2號”在飛行33小時后抵達(dá)月球，但在著陸時墜毀。這是第一輛撞擊月球表面的人造交通工具。1962年，美國研制的“漫游者4號”正準(zhǔn)備拍攝月球球拍的照片，但撞上了總是背向地球的月球一側(cè)。從1964年到1965年，美國開發(fā)的“漫游者6號”、“漫游者7號”、“漫游者8號”和“漫游者9號”拍攝了大約17000張?jiān)虑蛘掌?，為后來的“阿波羅登月”鋪平了道路。任務(wù)完成后，這四個探測器嚴(yán)重受損，最終撞上月球完成任務(wù)