55宇宙航行知道了行星的运动规律，学习了万有引力定律为什么宇宙飞船能登上月球？我们将要讨论的问题：为什么飞船能像月亮那样围绕地球旋转？飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚？时至今日，数千颗人造卫星正在按照万有引力定律为它们“设定”的轨道绕地球运转着。牛顿发现的万有引力定律取得了如此辉煌的成就，以至于阿波罗8号从月球返航的途中，当地面控制中心问及“是谁在驾驶”的时候，指令长这样回答：“我想现在是牛顿在驾驶。”一、牛顿的设想牛顿就曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远,如不计空气的阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,而围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星了.1、牛顿对人造卫星原理的描绘。一、牛顿的设想1、牛顿对人造卫星原理的描绘。2、人造卫星绕地球运行的动力学原因。造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作圆周运动的向心力由万有引力提供。3、人造卫星的运行速度。设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，由于万有引力提供向心力，则22MmvGmrr=GMvr=高轨道上运行的卫星，线速度小、角速度小，周期长。讨论线速度、角速度和周期与轨道半径的关系呢？GMvr=3GMrw=32rTGMp=二、宇宙速度讨论高轨道上运行的卫星速度小，是否发射也容易呢？这就需要看卫星的发射速度，而不是运行速度。分析当在地面附近绕地球运行，轨道半径r即为地球半径R22MmVGmRR=GMvR=二、宇宙速度1、第一宇宙速度地球半径R=6400km，地球质量M=5.98×1024kg7.9km/GMvsR==卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度——第一宇宙速度最小发射速度最大环绕速度（半径最小）要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s计算二、宇宙速度1、第一宇宙速度计算人造卫星在地球表面做圆周运动的周期2224MmGmRRT=π2MmmgGR=2gRT=π=84.6min最小周期二、宇宙速度2、第二宇宙速度大小：v=11.2km/s意义：以这个速度发射，物体刚好能克服地球的引力作用，永远的离开地球而绕太阳运动。也叫脱离速度。注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹不是圆，而是椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。二、宇宙速度3、第三宇宙速度大小：v=16.7km/s意义：以这个速度发射，物体刚好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外，也叫逃逸速度。注意：发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。三、梦想成真•1957年10月，原苏联发射第一颗人造地球卫星卫星重83.6kg，每96min绕地球飞行一圈请同学们根据所学知识计算这颗卫星的轨道半径是多少？卫星距地面的高度是多少？卫星云的线速度是多少？世界航天三、梦想成真几年之后，1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船。实现了人类第一次进入太空。他的非凡勇气，鼓舞了更多人为航天事业奋斗。火箭点火起飞，飞船绕地球飞行一圈，历时108分，然后重返大气层，安全降落在地面，铸就了人类进入太空的丰碑。世界航天三、梦想成真1969年7月20日，阿波罗11号将人类送上了月球。当时，上亿人通过电视注视着走出登月舱的阿姆斯特朗，他在月球上迈出了一小步，确是人类迈出的一大步。世界航天三、梦想成真航天飞机资料：可重复使用的用运载火箭发射的飞行器，用于进入地球轨道，在地球与轨道航天器之间运送人员和物资，并滑翔降落于地面。1984年4月12日，第一架航天飞机哥伦比亚号发射成功。世界航天2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞机在重返地面的过程中突然发生解体燃烧，航天飞机上的七名宇航员，包括六名美国人及一名以色列人全部遇难。三、梦想成真无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人类通往宇宙的道路世界航天“哈勃”太空望远镜哈勃望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元，于1990年4月25日由美国航天飞机送上高590千米的太空轨道。哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜。它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照...
