初中科學第一章 宇宙的起源4 星際航行和空間技術試講課課件ppt

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1、什么是行星？2、太陽系的八大行星按遠近排列是怎樣的？3、地球的衛(wèi)星有多少？
行星是指自身不發(fā)光，環(huán)繞著恒星的天體。
由近及遠排列：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
地球的天然衛(wèi)星：月球；人造衛(wèi)星：正在工作的就有上千個。
離開地球，飛向星空，2003年10月15日我國“神舟5號”載人航天飛船沖天而起，實現(xiàn)了中華民族夢寐以求的夙愿。
人造衛(wèi)星、載人航天飛船和空間站等航天器的發(fā)明已經(jīng)使星際航行成為現(xiàn)實。 發(fā)展空間技術和開發(fā)空間資源不但能使我們深入探索宇宙的奧秘，還會給人類生活帶來美好的前景。
我國首位宇航員 楊利偉
一、星際航行和航天器1、人類對星際航行的渴望：（1）自古以來人類就向往著能自由地飛離地球，在宇宙空間遨游或者到別的星球去做客。但是，要離開地球去進行星際航行卻是很困難的事。（2）星際航行的困難：①如何克服地球引力；②如何保證航行中的安全；③避免受到星際空間致命輻射的襲擊；④如何保證星際旅行中人類生存所必需的供給；等。
2、宇宙速度： 第一宇宙速度：使物體圍繞地球運轉而不掉下來的速度，數(shù)值為7.9 km/s。 第二宇宙速度：使物體脫離地球而成為太陽系內(nèi)行星的速度，數(shù)值為11.2 km/s。 第三宇宙速度：使物體離開太陽系而去的速度，數(shù)值為16.7 km/s。所以， 人類要繞地球飛行或登月，必須達到第一宇宙速度（已成功）；若人類想到達火星等太陽系的行星上去旅行，則必須達到第二宇宙速度（已成功）。人類若要離開太陽系去到更遠的星球則非第三速度不可。
3、人類星際航行的歷程： （1）20世紀50年代，人類終于邁開了星際航行的第一步。1957年10月4日，蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星。 （2）繼蘇聯(lián)之后，美國、法國、日本和中國等國先后發(fā)射了自己的人造衛(wèi)星。 （3）我國于1970年4月24日，中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1號”發(fā)射成功。向世人展示了中華民族的強大國力。
3、航天器 （1）航天器：又稱空間飛行器、太空飛行器。在太空運行，執(zhí)行探索、開發(fā)、利用太空和天體等特定任務的各類飛行器。 （2）航天器的種類：航天器可為無為航天器和載人航天器兩大類。 無人航天器有人造衛(wèi)星、無人航天飛船、空間探測器等； 載人航天器有載人航天飛船和空間站等。（注：運載火箭不是航天器，只是航天器的推送裝置。）
4、人造衛(wèi)星 （1）作用：人造衛(wèi)星的主要功能是依靠它的高位置優(yōu)勢對地面觀測或作為微波通信的中繼站。 （2）分類：按照使用功能的不同，人造衛(wèi)星可分成通信類和對地觀測類衛(wèi)星兩大類。 例如，各種通信衛(wèi)星、電視轉播衛(wèi)星和導航定位衛(wèi)星都屬于通信類衛(wèi)星；氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星都屬于對地觀測類衛(wèi)星。 人造衛(wèi)星是無人航天器，載人的人造衛(wèi)星就成為載人航天飛船。
人造衛(wèi)星為什么能像月球那樣圍繞地球運轉而不會掉下來呢？
①飛船的速度達到第一宇宙速度： 7.9 km/s ；②地球?qū)πl(wèi)星的引力恰好提供給它作圓周運動所需的向心力。
（3）載人航天飛船： 人造衛(wèi)星是無人航天器，載人的人造衛(wèi)星就成為載人航天飛船。 載人航天飛船和人造衛(wèi)星不同之處： ①載人航天飛船必須具有應急營救、返回和生命保障系統(tǒng)。 ②載人航天飛船的技術指標和制造技術要求都遠比人造衛(wèi)星高。
（4）空間站： 空間站是長期圍繞地球運行的空間基地，它既能作為空間科學技術的研究室和試驗站，又能作為人類飛向月球和其他行星的中間站。
（5）運載火箭： 運載火箭：由多級火箭組成的航天運輸工具。是在導彈的基礎上發(fā)展的，一般由2～4級組成。每一級都包括箭體結構、推進系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)。 用途：把人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。 我國目前較先進的是長征五號系列運載火箭。
中國航天史上的一些重要事件
1970年4月24日，中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1號”發(fā)射成功。2003年10月15日，中國首次載人航天飛行成功。2005年10月12日，發(fā)射了“神舟6號”載人航天飛船。 2007年10月24日，成功地發(fā)射了“嫦娥1號”月球探測衛(wèi)星。2008年9月25日，成功地發(fā)射了“神舟7號”飛船，于27日航天員首次完成空間行走。2011年9月29日，中國成功發(fā)射“天宮1號”，它是中國首個目標飛行器和空間實驗室。2011年11月3日，“神舟8號”與“天宮1號”成功實現(xiàn)空間交匯對接。2012年6月8日，載有三位航天員的“神舟9號”與“天宮1號”自動對接成功。2013年12月14日，“嫦娥三號”在月面軟著陸。2018年5月21日，“嫦娥四號”中繼星“鵲橋號”成功發(fā)射。2018年12月8日，“嫦娥四號”探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。2019年1月3日，“嫦娥四號”成功著陸在月球背面預選著陸區(qū)。2021年6月17日，神舟十二號與空間站成功對接，中國人首次進入自己的空間站。2023年5月26日，搭載神舟十七號載人飛船與空間站組合體完成自主快速將會對接。 2023年12月14日，長征二號F運載火箭成功發(fā)射一型可重復使用的試驗航天器。 2023年12月15日21時41分，長征五號運載火箭成功將遙感四十一號衛(wèi)星送入預定軌道。
二、空間資源和空間開發(fā)1、空間資源 航天器的高位置及宇宙空間的高真空、高潔凈、微重國力、超低溫、強輻射等都是非常有用的空間資源。2、空間開發(fā) （1）高位置； ①微波通信中繼站起來； ②放置空間太陽能電站向地球輸送電能； ③監(jiān)測地球表面的活動，了解地球表面的資源分布、海洋活動、氣象變化等狀況。
2、空間開發(fā)（1）高位置：（2）高真空、高潔凈、微重力、超低溫：可以制造或生產(chǎn)出地球上無法制造的高純度、高均勻的晶體和藥片，生產(chǎn)出新型的合金。（3）強輻射：誘發(fā)物體的基因突變，可以進行物種的改良等。（4）在月球和其他行星上尋找稀有金屬。
3、我國航空事業(yè)的宗旨：（1）宗旨：①探索外太空，擴展對地球和宇宙的認識；②和平利用外太空，促進人類文明和社會進步，造福全人類；③滿足經(jīng)濟建設、科技發(fā)展、國家安全和社會進步等方面的需求，提高全民科學素質(zhì)，維護國家權益，增強綜合國力。（2）方針：中國發(fā)展航天事業(yè)貫徹國家科技事業(yè)發(fā)展的指導方針，即自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領未來。
1、從“嫦娥探月”到“天問探火”，我國始終致力于探月和深空探測領域，以期為人類探索浩瀚宇宙作出中國貢獻?！疤靻栆惶枴碧綔y器到達火星說明其已能離開（　?。? A．宇宙 B．銀河系 C．太陽系 D．地月系
2、人類不斷推進空間探測和宇宙開發(fā)，相信未來人類必將全面實現(xiàn)太空旅行。下列各項關于人類開展太空旅行的考慮中，不正確的是（　　） A．保證航行安全B．保證食物和氧氣的供給C．如果沒有帶足燃料，整個太空旅行將無任何能量來源D．阻擋宇宙輻射
3、可以用來做微波中繼站的是( ) A.月球 B.地球 C.地球的同步通信衛(wèi)星 D.任何星球都行
4、關于宇宙開發(fā)、保護的正確敘述是（　　）A.“空間垃圾”的危害主要在于其數(shù)量越來越多B. 研究太空失重條件下的生物生長、發(fā)育、代謝很有價值C. 為減少“空間垃圾”必須限制航天器發(fā)射的數(shù)量D. 空間資源的開發(fā)由國際合作到各國獨立完成
5、人類選擇月球作為探測宇宙星際航行的第一站的主要原因是( )A．月球是地球的衛(wèi)星，是距離地球最近的天體B．月球上富含地球上稀缺的礦種，且分布廣泛C．探索月球的危險性小D．月球上有高真空、強輻射和失重環(huán)境，是加工業(yè)的理想場所
6、閱讀材料，回答問題：“卡西尼號”飛船曾是人類建造的最復雜和最可靠的太空探測器。1997年10月，“卡西尼號”發(fā)射升空，經(jīng)過近7年的太空旅行后，于2004年7月成功飛入土星軌道，之后進行了長達4年的繞土星飛行，對土星及其衛(wèi)星進行了透徹的觀察。2008年6月30日，“卡西尼號”圓滿完成了美國宇航局向其下達的主要任務。因為飛行器燃料充足，科學家們還決定讓它延長探測時間，直到2017年10月，燃料用盡的“卡西尼號”受控墜入濃厚的土星大氣層而焚毀(失控的飛船若墜毀在可能存在生命的土星衛(wèi)星上，船身上附著的地球微生物將可能會對這些生命造成滅頂之災)。如圖所示為“卡西尼號”星際航行路線示意圖(這是之前的計劃圖，實際發(fā)射時間推遲至1997年10月15日)。
（1）如“卡西尼號”星際航行路線示意圖所示，地球等各大行星的公轉方向是　 　(選填“順時針”或“逆時針”)的。 （2）太陽系中衛(wèi)星最多的行星是　 　星，“卡西尼號”對土星的觀測過程屬于　 　(選填“逼近觀察”或“直接取樣觀察”)。 （3）人類探測宇宙空間，可以開發(fā)哪些空間資源？ 。
可以開發(fā)利用高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射等空間資源
1、航天器有無人航天器和載人航天器兩種。人造衛(wèi)星、無人航天器和空間探測器是無人航天器，航天飛船和空間站是載人航天器。2、有用的空間資源有：航天器的高位置和宇宙空間的高真空、高潔凈、超低溫、微重力和強輻射等。3、載人航天飛船應具有應急營救、回收和生命保障系統(tǒng)。
指航天器的高位置及宇宙空間的高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射等
高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射
1、復習本課時主要內(nèi)容；2、完成學案中的“課后練習”；3、完成作業(yè)本中相應練習；4、課外活動： 收集星際航行及航天器的有關資料：①世界上第一顆人造衛(wèi)星的情況；②世界上第一個實現(xiàn)空間旅行的人的情況；③世界上第一次月球之旅的情況；④中國首次載人航天飛船的情況；等。