人造衛(wèi)星宇宙速度

1、人造衛(wèi)星 宇宙速度,主講人：楊雪明,1、人造地球衛(wèi)星的發(fā)射原理,問題2：在高山上用不同的水平 初速度拋出一個物體，不計空氣阻 力，它們落地點相同嗎？,問題1：地面上的物體是怎樣發(fā) 射到高空而成為一顆人造地球衛(wèi)星 的呢？,300多年前，牛頓提出設(shè)想,2、宇宙速度,問題2：對于靠近地面運行的人造衛(wèi)星， 它繞地球運行的速率是多少？（地球質(zhì)量 為5.891024kg，地球半徑為6.37106m）,解：V1= GM/R = 6.67 10-11 5.89 1024/6.37 106 m/s =7.9 km/s,2、宇宙速度,問題3：由于第一宇宙速度是衛(wèi)星在地面附近繞行的速度，能否可以根據(jù)地面附近的重力加

2、速度來推導(dǎo)？,2、宇宙速度,引導(dǎo) 衛(wèi)星繞地球表面運行的解題 思路：F引=F向 且F引mg,故有： F向 mg 即 mv2/R=mg V=gR = 9.8 6.37 106 m/s =7.9 km/s,2、宇宙速度,這個速度就是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度，叫第一宇宙速度，也叫環(huán)繞速度。 V1=7.9 km/s,2、宇宙速度,問題4：如果衛(wèi)星進入地面附近軌道 速度大于7.9km/s，此時衛(wèi)星軌道又是如 何呢？,2、宇宙速度,問題5：如果衛(wèi)星進入地面附近軌道速度大于11.2km/s，此時衛(wèi)星軌道又是如何呢？,當(dāng)衛(wèi)星的速度等于或大于11.2km/s時， 衛(wèi)星就會脫離地球的引

3、力，不再繞地球運 行，這個速度叫做第二宇宙速度，也叫脫 離速度。 V2=11.2km/s,達(dá)到第二宇宙速度的物體還受到太陽的引力,2、宇宙速度,當(dāng)衛(wèi)星的速度等于或大于16.7km/s時，衛(wèi)星就會掙脫太陽的束縛，這個速度叫做第三宇宙速度，也叫逃逸速度。 V3=16.7 km/s,2、宇宙速度,問題6：人造衛(wèi)星運行的速率與它的軌道半徑有什么關(guān)系？,根據(jù)：F引=F向,GMm/r 2=mv2/r,得：v= GM/r,（M為地球的質(zhì)量；r為衛(wèi)星軌道半徑）,結(jié)論：r越小，線速度v越大， 反之，r越大，v越小,2、宇宙速度,問題7：距地面越高的衛(wèi)星運轉(zhuǎn)速率越小。那么向高軌道發(fā)射衛(wèi)星困難，還是向低軌道發(fā)射衛(wèi)星

4、困難呢？,2、宇宙速度,討論 （1）第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球的 最大速度？ （2）第一宇宙速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度？,鞏固練習(xí),1、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動， 下列說法正確的是： A、半徑越大，速度越小，周期越小 B、半徑越大，速度越小，周期越大 C、所有衛(wèi)星的速度均是相同的，與 半徑無關(guān) D、所有衛(wèi)星的角速度都相同，與半 徑無關(guān),B,2、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)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度,BC,3、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列

5、說法正確 的是： A、地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，因 此同步衛(wèi)星的高度和速度是一定的。 B、地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定， 但高度和速度可以選擇，高度增加，速度 增大，高度降低，速度減小。 C、地球同步衛(wèi)星只能在定點的赤道上空， 相對地面靜止不動 D、以上說法都不正確,AC,4、在某行星表面以初速度v0豎直上 拋一物體，它上升的最大高度為H，已知 該行星的半徑為R，此行星的第一宇宙速 度為多大？,解：根據(jù)v02=2gH得： g =v02/2H 第一宇宙速度： v=gR =v0R/2H,思考：,宇航員坐在人造飛船里，當(dāng)飛船在 發(fā)射過程中人為什么會產(chǎn)生超重現(xiàn)象？ 當(dāng)飛船繞地球做勻速圓周運動時又為什 么會產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象？,小結(jié)：,1、第一宇宙速度v1=7.9km/s 2、第二宇宙速度v2=11.2km/s 3、第三宇宙速度v3=16.7km/s,板書：,人造衛(wèi)星 宇宙速度,衛(wèi)星繞行速度 v=GM/r（F引=F向）,宇宙速度,第一宇宙速度,推導(dǎo),v=GM/R（F引=F向）,V=gR （ F向= F引mg）,V1=7.9km/s,衛(wèi)星繞地球運行 的最大速度,發(fā)射衛(wèi)星的最小 速度,第二宇宙速度v2=11.2km/s （脫離速度）,第三宇宙速度v3=16.7km/s （逃逸速度）,作業(yè)：,P110 練習(xí)二 （4）、（5）、（6）、（7）