高一物理课件人造地球卫星宇宙速度高一物理课件

§6.5人造地球卫星宇宙速度广水市一中朱泽世2004.4.21一、人造卫星牛顿的人造地球卫星设想ABCDOV0E牛顿的人造地球卫星设想设地球和卫星的质量分别为m，m’，卫星到地心的距离为r，试计算卫星运行的速度v。分析：卫星作圆周运动，万有引力提供向心力，故可以利用万有引力定律和向心力公式来求解。rvmF2向心力公式2mrF22Tr4mFmrf4F22vmFrvmrm'mG22解r'Gmv设地球和卫星的质量分别为m，m’，卫星到地心的距离为r，试计算卫星运行的速度v。r'Gmv讨论：1、卫星距地心越远，它运行的速度越慢。2、靠近地面运动的卫星的运行速度是最大的速度。s/km9.7s/kmv624111037.61089.51067.6RmG1近地卫星的运行速度二、宇宙速度1、第一宇宙速度人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫做第一宇宙速度。如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。因此第一宇宙速度是人地球卫星进入轨道时的最小速度。V1=7.9km/s地球V2=11.2km/sV3=16.7km/s11.2km/sv7.9km/s理解：7.9km/s是人地球卫星进入轨道时的最小速度。也是卫星的运行速度是最大的速度。V1=7.9km/s地球V2=11.2km/sV3=16.7km/s11.2km/sv7.9km/s2、第二宇宙速度当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的吸引，不再绕地球运行，而绕太阳运行。这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力，是“人造行星”。3、第三宇宙速度如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。达到第三宇宙速度的物体是“人造恒星”。第一宇宙速度7.9Km/s第二宇宙速度11.2Km/s第三宇宙速度16.7km/srmGvmGrT3223rmGrv22rmGrva三、人造卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系四、近地卫星和同步卫星•近地卫星：–概念–运行轨道半径：•地球半径–周期•84分钟四、近地卫星和同步卫星•同步卫星四、近地卫星和同步卫星同步卫星概念与地球自转同步，定位于赤道正上方的卫星运行轨道半径距地心6.6R（R—地球的半径）周期与地球自转周期相同24h四、例题利用所学知识，推导第一宇宙速度的另一表达式gRvRmGg又Rv2RmGRmGgRv得例2、人造卫星由A向B运动的过程中，下面哪些说法是正确的？A、向心加速度总指向地心B、向心加速度总与V垂直C、万有引力只改变速度方向D、卫星速度一直减少AB课堂练习：下列说法是否正确？为什么？1、人造地球卫星由于大气阻力的作用，轨道半径逐渐减小，它的线速度将逐渐减小，而周期逐渐增大。2、因为高轨道卫星的运行速度小，所以高轨道卫星需要的发射速度也较小。谢谢光临指导