初中科学第一章 宇宙的起源4 星际航行和空间技术试讲课课件ppt

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1、什么是行星？2、太阳系的八大行星按远近排列是怎样的？3、地球的卫星有多少？
行星是指自身不发光，环绕着恒星的天体。
由近及远排列：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
地球的天然卫星：月球；人造卫星：正在工作的就有上千个。
离开地球，飞向星空，2003年10月15日我国“神舟5号”载人航天飞船冲天而起，实现了中华民族梦寐以求的夙愿。
人造卫星、载人航天飞船和空间站等航天器的发明已经使星际航行成为现实。 发展空间技术和开发空间资源不但能使我们深入探索宇宙的奥秘，还会给人类生活带来美好的前景。
我国首位宇航员 杨利伟
一、星际航行和航天器1、人类对星际航行的渴望：（1）自古以来人类就向往着能自由地飞离地球，在宇宙空间遨游或者到别的星球去做客。但是，要离开地球去进行星际航行却是很困难的事。（2）星际航行的困难：①如何克服地球引力；②如何保证航行中的安全；③避免受到星际空间致命辐射的袭击；④如何保证星际旅行中人类生存所必需的供给；等。
2、宇宙速度： 第一宇宙速度：使物体围绕地球运转而不掉下来的速度，数值为7.9 km/s。 第二宇宙速度：使物体脱离地球而成为太阳系内行星的速度，数值为11.2 km/s。 第三宇宙速度：使物体离开太阳系而去的速度，数值为16.7 km/s。所以， 人类要绕地球飞行或登月，必须达到第一宇宙速度（已成功）；若人类想到达火星等太阳系的行星上去旅行，则必须达到第二宇宙速度（已成功）。人类若要离开太阳系去到更远的星球则非第三速度不可。
3、人类星际航行的历程： （1）20世纪50年代，人类终于迈开了星际航行的第一步。1957年10月4日，苏联成功发射第一颗人造卫星。 （2）继苏联之后，美国、法国、日本和中国等国先后发射了自己的人造卫星。 （3）我国于1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红1号”发射成功。向世人展示了中华民族的强大国力。
3、航天器 （1）航天器：又称空间飞行器、太空飞行器。在太空运行，执行探索、开发、利用太空和天体等特定任务的各类飞行器。 （2）航天器的种类：航天器可为无为航天器和载人航天器两大类。 无人航天器有人造卫星、无人航天飞船、空间探测器等； 载人航天器有载人航天飞船和空间站等。（注：运载火箭不是航天器，只是航天器的推送装置。）
4、人造卫星 （1）作用：人造卫星的主要功能是依靠它的高位置优势对地面观测或作为微波通信的中继站。 （2）分类：按照使用功能的不同，人造卫星可分成通信类和对地观测类卫星两大类。 例如，各种通信卫星、电视转播卫星和导航定位卫星都属于通信类卫星；气象卫星、资源卫星和海洋卫星都属于对地观测类卫星。 人造卫星是无人航天器，载人的人造卫星就成为载人航天飞船。
人造卫星为什么能像月球那样围绕地球运转而不会掉下来呢？
①飞船的速度达到第一宇宙速度： 7.9 km/s ；②地球对卫星的引力恰好提供给它作圆周运动所需的向心力。
（3）载人航天飞船： 人造卫星是无人航天器，载人的人造卫星就成为载人航天飞船。 载人航天飞船和人造卫星不同之处： ①载人航天飞船必须具有应急营救、返回和生命保障系统。 ②载人航天飞船的技术指标和制造技术要求都远比人造卫星高。
（4）空间站： 空间站是长期围绕地球运行的空间基地，它既能作为空间科学技术的研究室和试验站，又能作为人类飞向月球和其他行星的中间站。
（5）运载火箭： 运载火箭：由多级火箭组成的航天运输工具。是在导弹的基础上发展的，一般由2～4级组成。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。 用途：把人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道。 我国目前较先进的是长征五号系列运载火箭。
中国航天史上的一些重要事件
1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红1号”发射成功。2003年10月15日，中国首次载人航天飞行成功。2005年10月12日，发射了“神舟6号”载人航天飞船。 2007年10月24日，成功地发射了“嫦娥1号”月球探测卫星。2008年9月25日，成功地发射了“神舟7号”飞船，于27日航天员首次完成空间行走。2011年9月29日，中国成功发射“天宫1号”，它是中国首个目标飞行器和空间实验室。2011年11月3日，“神舟8号”与“天宫1号”成功实现空间交汇对接。2012年6月8日，载有三位航天员的“神舟9号”与“天宫1号”自动对接成功。2013年12月14日，“嫦娥三号”在月面软着陆。2018年5月21日，“嫦娥四号”中继星“鹊桥号”成功发射。2018年12月8日，“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射。2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面预选着陆区。2021年6月17日，神舟十二号与空间站成功对接，中国人首次进入自己的空间站。2023年5月26日，搭载神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速将会对接。 2023年12月14日，长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器。 2023年12月15日21时41分，长征五号运载火箭成功将遥感四十一号卫星送入预定轨道。
二、空间资源和空间开发1、空间资源 航天器的高位置及宇宙空间的高真空、高洁净、微重国力、超低温、强辐射等都是非常有用的空间资源。2、空间开发 （1）高位置； ①微波通信中继站起来； ②放置空间太阳能电站向地球输送电能； ③监测地球表面的活动，了解地球表面的资源分布、海洋活动、气象变化等状况。
2、空间开发（1）高位置：（2）高真空、高洁净、微重力、超低温：可以制造或生产出地球上无法制造的高纯度、高均匀的晶体和药片，生产出新型的合金。（3）强辐射：诱发物体的基因突变，可以进行物种的改良等。（4）在月球和其他行星上寻找稀有金属。
3、我国航空事业的宗旨：（1）宗旨：①探索外太空，扩展对地球和宇宙的认识；②和平利用外太空，促进人类文明和社会进步，造福全人类；③满足经济建设、科技发展、国家安全和社会进步等方面的需求，提高全民科学素质，维护国家权益，增强综合国力。（2）方针：中国发展航天事业贯彻国家科技事业发展的指导方针，即自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来。
1、从“嫦娥探月”到“天问探火”，我国始终致力于探月和深空探测领域，以期为人类探索浩瀚宇宙作出中国贡献。“天问一号”探测器到达火星说明其已能离开（　　） A．宇宙 B．银河系 C．太阳系 D．地月系
2、人类不断推进空间探测和宇宙开发，相信未来人类必将全面实现太空旅行。下列各项关于人类开展太空旅行的考虑中，不正确的是（　　） A．保证航行安全B．保证食物和氧气的供给C．如果没有带足燃料，整个太空旅行将无任何能量来源D．阻挡宇宙辐射
3、可以用来做微波中继站的是( ) A.月球 B.地球 C.地球的同步通信卫星 D.任何星球都行
4、关于宇宙开发、保护的正确叙述是（　　）A.“空间垃圾”的危害主要在于其数量越来越多B. 研究太空失重条件下的生物生长、发育、代谢很有价值C. 为减少“空间垃圾”必须限制航天器发射的数量D. 空间资源的开发由国际合作到各国独立完成
5、人类选择月球作为探测宇宙星际航行的第一站的主要原因是( )A．月球是地球的卫星，是距离地球最近的天体B．月球上富含地球上稀缺的矿种，且分布广泛C．探索月球的危险性小D．月球上有高真空、强辐射和失重环境，是加工业的理想场所
6、阅读材料，回答问题：“卡西尼号”飞船曾是人类建造的最复杂和最可靠的太空探测器。1997年10月，“卡西尼号”发射升空，经过近7年的太空旅行后，于2004年7月成功飞入土星轨道，之后进行了长达4年的绕土星飞行，对土星及其卫星进行了透彻的观察。2008年6月30日，“卡西尼号”圆满完成了美国宇航局向其下达的主要任务。因为飞行器燃料充足，科学家们还决定让它延长探测时间，直到2017年10月，燃料用尽的“卡西尼号”受控坠入浓厚的土星大气层而焚毁(失控的飞船若坠毁在可能存在生命的土星卫星上，船身上附着的地球微生物将可能会对这些生命造成灭顶之灾)。如图所示为“卡西尼号”星际航行路线示意图(这是之前的计划图，实际发射时间推迟至1997年10月15日)。
（1）如“卡西尼号”星际航行路线示意图所示，地球等各大行星的公转方向是　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)的。 （2）太阳系中卫星最多的行星是　 　星，“卡西尼号”对土星的观测过程属于　 　(选填“逼近观察”或“直接取样观察”)。 （3）人类探测宇宙空间，可以开发哪些空间资源？ 。
可以开发利用高真空、高洁净、微重力、超低温、强辐射等空间资源
1、航天器有无人航天器和载人航天器两种。人造卫星、无人航天器和空间探测器是无人航天器，航天飞船和空间站是载人航天器。2、有用的空间资源有：航天器的高位置和宇宙空间的高真空、高洁净、超低温、微重力和强辐射等。3、载人航天飞船应具有应急营救、回收和生命保障系统。
指航天器的高位置及宇宙空间的高真空、高洁净、微重力、超低温、强辐射等
高真空、高洁净、微重力、超低温、强辐射
1、复习本课时主要内容；2、完成学案中的“课后练习”；3、完成作业本中相应练习；4、课外活动： 收集星际航行及航天器的有关资料：①世界上第一颗人造卫星的情况；②世界上第一个实现空间旅行的人的情况；③世界上第一次月球之旅的情况；④中国首次载人航天飞船的情况；等。