宇宙航行第二课时重点讲义.ppt

宇宙航行第二课时 超失重、双星、变轨问题、对接、追击、航天成就等问题 * 一、人造卫星的超重和失重 1、发射和回收阶段 发射 加速上升 超重 回收 减速下降 超重 2、沿圆轨道正常运行 只受重力 a = g 完全失重 与重力有关的现象全部消失 天平 弹簧秤测重力 液体压强计 1. 双星是指靠得很近的两个星体, 在相 互引力作用下,形成相互环绕运行的一 个系统. 2. 双星运动的特点: (1) 双星绕它们共同的质量中心做匀速 圆周运动,它们之间的距离保持不变; (2) 双星系统中两颗星的角速度相等. 二、双星系统 【例题】　(多选)如图所示,甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星, 甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行.若三颗星质量均为M,万有引力常量为G,则(　　) A. 甲星所受合外力为 B. 乙星所受合外力为 C. 甲星和丙星的线速度相同 D. 甲星和丙星的角速度相同 思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其 在高轨道上运行，应采取什么措施？ 三、变轨 V F引 F引＜F向 F引＞F向 卫星变轨原理 M m A点速度—内小外大（在A点看轨迹） 在A点万有引力相同 A · 思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在高轨道上运行，应采取什么措施？ 在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿高轨道运行。 卫星变轨原理 1、卫星在二轨道相切点 万有引力相同 速度—内小外大（切点看轨迹） 2、卫星在椭圆轨道运行 近地点---速度大，动能大 远地点---速度小，动能小 v F引 1 2 R 卫星在圆轨道运行速度V1 V2 θ＞900 减小 卫星变轨原理 v3 F引 L 卫星变轨原理 使卫星进入更高轨道做圆周运动 v3 v4 1、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（ ） A、在轨道3上的速率大 于1上的速率 B、在轨道3上的角速度 小于1上的角速度 C、在轨道2上经过Q点时 的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率 D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上 经过P点时的加速度 Q P 2 · 3 1 BD 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，那么，地球上的人如何登到空间站，空间站上的人又如何返回地面？这些活动都需要通过宇宙飞船来完成，这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的问题。　　 思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对接呢？ 四、宇宙飞船与空间站对接问题 飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。 通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，此时飞船适当减速，便可实现对接，如图示。 空间站 飞船 对接方法： 2、宇宙飞船和轨道空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是： ( ) A．飞船加速直到追上 B．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站，完成对接 C．飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站，完成对接 D．无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接 B 1、回顾航天史 世界上第一个想利用火箭飞行的人 14世纪 五、梦想成真（航空领域重大成就） 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。 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 2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功 2008年9月25日神舟七号翟志刚刘伯明 景海鹏 3、展望未来 美国“凤凰”号火星探测器2007年8月4日发射， 2008年5月25日在火星着陆。 “卡西尼”号土星探测器 1997年10月15日发射升空， 2004年1日飞抵土星。 “先驱者”10号太空探测器 1972年3月2日发射升空， 1986年6月飞出太阳系 光子火箭 《星球大战》 超光速飞船“千年隼”号