人造衛(wèi)星宇宙速度教程ppt課件

1、復(fù)習(xí),1.在天體運(yùn)動中萬有引力提供天體做勻速圓周運(yùn)動的向心力 其中M為中心天體的質(zhì)量，G為萬有引力常量，r為環(huán)繞天體的軌道半徑,2.黃金代換公式,M：天體質(zhì)量,R：天體半徑,g：天體表面重力加速度,探究一,如果我們把這個(gè)實(shí)驗(yàn)放到珠峰上做，不計(jì)一切阻礙，不斷增大拋出速度，會出現(xiàn)哪些情況呢,牛頓人造地球衛(wèi)星的設(shè)想圖,平拋,洲際 導(dǎo)彈,人造 衛(wèi)星,增大,人造地球衛(wèi)星的最小速度有多大呢,3.4 人造衛(wèi)星 宇宙速度,一、人造衛(wèi)星,齊奧爾科夫斯基,通 信 衛(wèi) 星,氣 象 衛(wèi) 星,資 源 衛(wèi) 星,技 術(shù) 實(shí) 驗(yàn) 衛(wèi) 星,風(fēng)云二號,北斗衛(wèi)星,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高

2、可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力,注意：人造衛(wèi)星的圓軌道圓心一定與地心共點(diǎn),人造衛(wèi)星的軌道是否能始終與地球表面上的某一經(jīng)線所決定的圓是共面同心圓,算一算：要使衛(wèi)星能夠環(huán)繞地球飛行，發(fā)射速度最小是多大呢？（提示：以這個(gè)發(fā)射時(shí)，衛(wèi)星剛好能以這個(gè)速度貼著地面飛行,方法：萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力,7.9km/s,算一算：要使衛(wèi)星能夠環(huán)繞地球飛行，最小發(fā)射速度是多大呢？（提示：以這個(gè)發(fā)射時(shí)，衛(wèi)星剛好能以這個(gè)速度貼著地面飛行，已知=6.6710-11Nm2/kg2 , 地球質(zhì)量M=5.91024kg, 地球半徑R=6400km,1 第一宇宙速度v1=7.9km/s,衛(wèi)星能環(huán)繞地球運(yùn)行

3、的最小發(fā)射速度,近地衛(wèi)星繞行速度,7.9km/s,算一算：如果不知道G,M,怎么代換呢,探究二,人造衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律,三、人造衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律(圓周軌道,A,B,C,v1=7.9km/s,探究：試著找出人造衛(wèi)軌道半徑r與周期，角速度，向心加速度和速度的關(guān)系,F萬=F向,某國家電視報(bào)道：該國發(fā)射了一顆80min 的人造地球衛(wèi)星。請你判斷該新聞的正確性,Tmin=84.85min,R地=rmin=6400km,這是一則虛假新聞,想一想：如果衛(wèi)星發(fā)射速度大于7.9km/s，衛(wèi)星將怎樣運(yùn)行,11.2km/sv7.9km/s,11.2km/s,16.7km/s,宇 宙 速 度,第一宇宙速度,第三宇宙速度,第

4、二宇宙速度,7.9km/s,三個(gè)宇宙速度都是衛(wèi)星進(jìn)入地面附近軌道的速度，故又叫做發(fā)射速度,地球人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運(yùn)行速度之間的大小關(guān)系,第一宇宙速度是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，又是衛(wèi)星的最大環(huán)繞運(yùn)行速度,四地球同步衛(wèi)星,T = 24h = T自轉(zhuǎn),h 3.6104 km,v 3.1km/s,同步衛(wèi)星軌道,地球同步衛(wèi)星是保持在地球赤道的地面上空、運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同的人造地球衛(wèi)星,思考,要實(shí)現(xiàn)全球通訊，至少需要幾顆同步衛(wèi)星,2、同步通訊衛(wèi)星的“六定”,定點(diǎn)：赤道正上方某點(diǎn)，相對地面靜止,定軌道：赤道平面,定高度：h=3.6107m,定周期：T=24h,定速率：3.1km/s,定方向：與地球自

5、轉(zhuǎn)方向相同,3、地球同步衛(wèi)星的發(fā)射,r1,r2,小結(jié),1人造地球衛(wèi)星： 衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動可視為勻速圓周運(yùn)動，軌道中心與地心重合 衛(wèi)星勻速圓周運(yùn)動的向心力由地球引力提供,同步衛(wèi)星的軌道平面必定與赤道平面重合且高度一定,極地衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面垂直，可有不同的軌道半徑,一般衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面有一定的夾角，可有不同的軌道半徑,注意區(qū)別和理解衛(wèi)星發(fā)射和穩(wěn)定運(yùn)行兩種情況,2人造地球衛(wèi)星運(yùn)動參數(shù),圖341,圖343,1關(guān)于第一宇宙速度，下面說法：它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度；它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最小速度；它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度；它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最大速度。

6、以上說法中正確的有（） A B C D,B,2對于繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（） A人造地球衛(wèi)星的實(shí)際繞行速率一定大于7.9km/s B從衛(wèi)星上釋放的物體將作平拋運(yùn)動 C在衛(wèi)星上可以用天平稱物體的質(zhì)量 D我國第一顆人造地球衛(wèi)星（周期是6.84103s）離地面高度比地球同步衛(wèi)星離地面高度小,D,3. 火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為7小時(shí)39分?；鹦l(wèi)二的周期為30小時(shí)18分，則兩顆衛(wèi)星相比( ) A火衛(wèi)一距火星表面較近 B火衛(wèi)二的角速度較大 C火衛(wèi)一的運(yùn)動速度較大 D火衛(wèi)二的向心加速度較大,AC,AD,4某同學(xué)通過直播得知“神

7、舟”六號在圓軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間小于24小時(shí)，由此他將其與同步衛(wèi)星進(jìn)行比較而得出以下結(jié)論，其中正確的是（ ） A.“神舟”六號運(yùn)行的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度 B.“神舟”六號在圓軌道上的運(yùn)行速率小于同步衛(wèi)星的速率 C.“神舟”六號在圓軌道上的運(yùn)行角速度小于同步衛(wèi)星的角速度 D.“神舟”六號運(yùn)行時(shí)離地面的高度小于同步衛(wèi)星的高度,5在圓軌道上運(yùn)動的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則（ ） A衛(wèi)星運(yùn)動的速度為 B衛(wèi)星運(yùn)動的周期為 C衛(wèi)星運(yùn)動的加速度為,B,6“探路者”號宇宙飛船在宇宙深處飛行過程中，發(fā)現(xiàn)A、B兩顆天體各有一顆靠近表面飛行的衛(wèi)星，

8、并測得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下判斷正確的是（ ） A天體A、B表面的重力加速度與它們的半徑成正比 B兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等 C天體A、B的質(zhì)量一定相等 D天體A、B的密度一定相等,AD,7我國發(fā)射的“亞洲一號”地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量為1.24 t，在某一確定的軌道上運(yùn)行.下列說法中正確的是（ ） A它定點(diǎn)在北京正上方太空，所以我國可以利用它進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播 B它的軌道平面一定與赤道平面重合 C若要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48 t的地球同步通信衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑將比“亞洲一號”衛(wèi)星軌道半徑大 D要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48 t的地球同步衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑將比“亞洲一號”衛(wèi)星軌道半徑小,B,圖344,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)星球，繞同一圓