人造衛(wèi)星和宇宙速度

關(guān)于人造衛(wèi)星和宇宙速度第1頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二需要給物體以多大的速度，它才會不落回到地面呢?地球牛頓人造衛(wèi)星原理圖第2頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二FvrmM課題1：設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，試分析：（1）衛(wèi)星的運行速度V與r的關(guān)系。（2）衛(wèi)星的角速度w與r的關(guān)系（3）衛(wèi)星的周期T與r的關(guān)系第3頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

要使一個物體在地面附近恰能圍繞著地球做圓周運動，需要為它提供多大的速度?R課題2：若已知地球表面的重力加速度g和地球半徑R，你有什么方法計算V呢？第4頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

要使物體恰能在地面附近繞地球做勻速圓周運動，至少以7.9km/s的速度發(fā)射，并以這一速度圍繞地球表面做勻速圓周運動。把這一速度稱為第一宇宙速度。2、第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最大速度還是最小速度？第一宇宙速度（環(huán)繞速度）1、第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運行的最大速度還是最小速度？討論：第5頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二運行速度與發(fā)射速度

分一分：第6頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

在地面附近發(fā)射飛行器，如果發(fā)射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球運行的軌跡就不是圓，而是橢圓。第7頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第二宇宙速度：11.2km/s

當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時，衛(wèi)星就會掙脫地球的引力束縛，不再繞地球運行，而是飛向太陽系的其它空間中去。我們把這個速度叫第二宇宙速度。第二宇宙速度（脫離速度）第8頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第三宇宙速度:16.7km/s

如果物體的速度等于或大于16.7km/s，物體就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去第三宇宙速度（逃逸速度）第9頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第10頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二各種各樣的衛(wèi)星……第11頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二思考：按軌道分類，你認(rèn)為有哪些軌道衛(wèi)星？說說你的觀點。第12頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，是地球的引力提供向心力，衛(wèi)星受到地球的引力方向指向地心，而做圓周運動的向心力方向始終指向圓心，所以衛(wèi)星圓周運動的圓心和地球的地心重合。這樣就存在三類人造地球衛(wèi)星軌道：①赤道軌道，衛(wèi)星軌道在赤道平面，衛(wèi)星始終處于赤道上方；②極地軌道，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面垂直，衛(wèi)星通過兩極上空；③一般軌道，衛(wèi)星軌道和赤道成一定角度。人造地球衛(wèi)星的運行軌道

第13頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第14頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二課題3：根據(jù)你現(xiàn)有的認(rèn)識，你認(rèn)為地球同步衛(wèi)星都有些什么特點?（1）地球同步衛(wèi)星的周期：T=24h（2）地球同步衛(wèi)星的軌道平面：赤道平面第15頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二F引F1F2赤道平面北南東西第16頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二（3）同步衛(wèi)星離地面的高度是：h=3.6×107m（4）同步衛(wèi)星的線速度:V=3.1km/s第17頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二第18頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二1：關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的是（

）

A它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度

B它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度

C它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度

D它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運動時的近地點的速度BC第19頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二

2、同步衛(wèi)星是指相對于地面不動的人造地球衛(wèi)星（）。A、它可以在地面上任一點的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同值B、它可以在地面上任一點的正上方，但離地心的距離是一定的C、它只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同值D、它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的。D第20頁，共23頁，2023年，2月20日，星期二3：取地球的環(huán)繞速度為7.9km/s，某行星的質(zhì)量是地球的8倍，半徑是地球的2倍，則此行