[新教材]《宇宙航行》高中物理课件.ppt

1、横县百合完全中学韦衍虎7.4宇宙航行问题导入 如图所示，在1687年出版的自然哲学的数学原理中，牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。你知道这个速度究竟有多大吗？vv增大 此时引力充当向心力，物体环绕地球做匀速圆周运动，永远不会落地。设地球的质量为m地，物体的质量为m，速度为v它到地心的距离为r。一、宇宙速度1.环绕法：万有引力提供物体作圆周运动的向心力rvmrmmG22地rGmv地由此解岀把数据代入：v=7.9km/s 有人说，第一宇宙速度也可用 (式中g为重力加速度,R为地球半径)算出,你认为正确

2、吗？gRv gRvRvmmg22.拱桥法：当支持力为0时，重力提供物体作圆周运动的向心力。mgFNRvmFmgN2当力FN=0时得：指向圆心的力背向圆心的力=向心力把数据代入：v=7.9km/s1.第一宇宙速度（环绕）：物体在地面附近（刚好贴着地球表面）绕地球做匀速圆周运动的速度。思考：想到达更高的轨道飞行，怎么办呢？更高的轨道v1=7.9km/s低轨道刚好贴着地球表面高轨道太空AB 好比竖直上抛一个物体到四五楼，上到B点比上到A点需要的初速度大，更高的就更大。7.9km/s为卫星的最小发射速度。比他小就会落回地面v7.9km/s是卫星的最大环绕速度。远地点乙近地点甲v甲v乙低轨道刚好贴着地球

3、表面高轨道高轨低速长周期 rvmrmmG122地由rGmv地得 rT4mrmmG3222地由 rmrmmG222地由3rGm地得地得Gmr2T32rGma地得 marmmG42地由 由以上公式可知：随着卫星运行轨道半径的增大，其线速度、角速度和向心加速度逐渐减小，周期逐渐增大。如果速度继续增大,物体将会怎样?v增大 理论研究指出，在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s,又小于11.2km/s,它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。2、第二宇宙速度：（脱离速度）3、第三宇宙速度：（逃逸速度）v1=7.9km/s11.2km/sv7.9km/sv2=11.2km/sv3=16.7km/s

4、 使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。使卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外的最小发射速度。v07.9km/s11.2km/s16.7km/s不能进入轨道绕地球绕太阳飞到太阳系外考点三爆炸和反冲人船模型1实验原理（2）你还想知道什么？请到.Cn/czwl/kcbl看一看。(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解(4)箱子对水平面的压力为 F4G水+G箱+G管265.4 N十50 N十10 N=325.4 N由于是让学生体会近视眼的成因和矫正，所以教师尽量不要与学生争抢地位，精讲注意事项后，要放手让学生自己

5、实验，自己去实验中探索，获取新知识，吸收营养，从而培养学生的实验动手操作能力，分析探索能力，自主学习能力，观察能力，总之，教师要充分相信学生能行。生米秒和千米时都是速度的单位，它们之间有什么关系呢?师能不能分别计算出两名运动员在1 min内、1 h内跑过的路程，来比较他们运动的快慢呢?(3)规定正方向为了更好的突破重难点，我把近视眼的成因和矫正与远视眼的成因与矫正放到同一张幻灯片上，让学生对比理解，加深记忆。(1)明确研究对象和研究过程作业布置：MVgR2G43R33g4GR，R3g4G，RR地3g4G4G地3g地gg地411.2km/sv7.9km/s11.2km/s16.7km/s7.9k

6、m/s二、人造地球卫星我国第一颗人造地球卫星我国第一颗人造地球卫星“东方红东方红1号号”钱学森钱学森中国航天之父中国航天之父 自首颗人造地球卫星发射后，人类已经发射数千颗人造地球卫星，目前在轨有效运行的卫星有上千颗，其中通信、导航、气象等卫星已极大地改变了人类的生活。同步卫星轨道一定在赤道上空w、T与地球自转相同 T=24h=86400ssrad1037T25/.w、T、r、v、a都是确定的3rGm地rGmv地地Gmr2T32rGma地hr=42400kmr=R+hh=36000kmR=6400km三、载人航天与太空探索 1961年4月12日，苏联航天员加加林进入称为第一个进入太空的人类。19

7、69年阿波罗登月，阿姆斯特朗说了那名言：“对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言,却是巨大飞E跃。”2003年10月15日9时，我国神舟五号宇宙飞船把中 国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球 飞行14圈后安全降落。2020年12月7日嫦娥带着月球“土特产”成功返回地球可上九天揽月毛主席语录 地球是人类的摇篮，但是人类不会永远生活在摇篮里。尽管人类已经跨入太空，登上月球，但是，相对于宇宙之宏大，地球和月球不过是茫茫宇宙中的两粒尘埃；相对于宇宙之久长,人类历史不过是宇宙年轮上一道小小的刻 痕未来的探索之路还很长。STSE航天事业改变着人类生活 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一

8、全新活动领域。人类冲破了大气层的阻拦，摆脱了地球引力的束缚，实现了在太空翱翔的梦想。不仅如此，更具现实意义的是它给人们带来了先进技术和无尽资源，成为推动社会发展的强大动力。科学漫步黑洞 有些恒星，在它一生的最后阶段，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，密度极大，每立方厘米的质量可达数吨。它们的质量非常大，半径又非常小，其逃逸速度非常大。如果宇宙中真的存在这种天体，即使它确实在发光，光也不能进入太空，我们也根本看不到它。这种天体称为黑洞。课堂小结一、宇宙速度1.环绕法：万有引力提供物体作圆周运动的向心力rGmvrvmrmmG22地地gRvRvmmg22.拱桥法：当支持力为0时，重力提供物体作圆

9、周运动的向心力。mgFNRvmFmgN2当力FN=0时得：第一宇宙速度（环绕）：skmv/9.717.9km/s为卫星的最小发射速度。指向圆心的力背向圆心的力=向心力7.9km/s是卫星的最大环绕速度。(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒(1)行星A和行星B的密度之比A B.二、计算题(共6小题，共52分)（3）分析与论证2确定衰变次数的方法12m1v2112m1v2112m2v22(3)注意比例运算求解方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)观察干涉条纹1、作业设计随着科技的进步，家用电器的增多，

10、人们饮食结构的不均衡，学生课业负担加重，导致学生近视率逐年上升，所以引导学生注意用眼卫生，提高眼保健意识就显得尤为重要。我是这样设计的：1基本物理量若uvc时，uc，从而证明了光速是速度的极限，也反证了光速不变原理(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由vxt算出速度1天然放射现象板书速度等于运动物体在单位时间内通过的路程2跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定即hEmEn.(h是普朗克常量，h6.6261034 Js)(1)公式：N余N原12t/，m余m原12t/原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子(2)安装：把

11、两个等大小球用等长悬线悬挂起来2、液体内部朝各个方向都有压强；1天然放射现象练习2：火车的速度是72 kmh，汽车的速度是30 ms，是火车跑得快还是汽车跑得快?难点：眼睛调节作用、近视眼和远视眼的矫正。绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数粒子发生了大角度偏转，极少数粒子的偏转超过了90，有的甚至被撞了回来，如图所示高轨低速长周期.2、第二宇宙速度（脱离）:v2=11.2km/s 3、第三宇宙速度（逃逸）:v3=16.7km/s二、人造地球卫星同步卫星的特点轨道一定在赤道上空，轨道半径r=42400kmw、T与地球自转相同，T=24h=86400s，srad1037T25/.w、T、r、v、a都是确定的