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课件网) §6.5 人造地球卫星 宇宙速度 深圳市新安中学严太波 2002.3.25 一、人造卫星 牛顿的人造地球卫星设想 A B C D O V0 E 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。 向心力公式 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。 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。 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/s V3=16.7km/s 11.2km/s>v>7.9km/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/s V3=16.7km/s 11.2km/s>v>7.9km/s 2、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/s 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 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 A B 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。 ... ...
