
§3.4 人造卫星 宇宙速度 古人的航天梦 嫦娥奔月 万户飞天 牛顿 物体初速度达到多大时就可以发射成为一颗人造卫星呢? 人造卫星(在万有引力作用下,绕地球做匀速圆周运动的物体,称为人造卫星) 1957年10月,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,从此,开创了人类航天时代的新纪元。我国在1970年4月20日发射了第一颗人造地球卫星,现在已成为世界上第五个依靠自己力量研制成火箭发射卫星、第三个掌握卫星回收技术、第四个用一枚火箭发射多颗卫星的国家。 卫星主要有侦察卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等种类。 我国第一颗人造卫星“东方红一号” 苏联发射的人类第一颗人造卫星“卫星1号” 人造卫星运行的线速度,角速度,周期,加速度与轨道半径的关系 1 2 3 v∝ ω∝ T∝ a∝ 对于绕地球作匀速圆周运动的几个卫星 (1)离地面越高,线速度越 (2)离地面越高,周期越 (3)离地面越高,角速度越 (4)离地面越高,向心加速度越 小 大 小 小 假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径r 增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则 A.根据公式F=mv2/r,可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2 B.根据公式F=mω2r,可知卫星所需的向心力将增大到原来的2倍 C.根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4 D.以上说法都不正确 C 1.第一宇宙速度:(环绕速度) (1)概念:物体发射速度为7.9km/s,称为第一宇宙速度,也称环绕速度。 (2)状态和特点:只能贴近地球做匀速圆周运动,既是绕地匀速圆周运动的人造卫星的最大运行速度,也是最小发射速度。 注意:宇宙速度都是针对发射速度;以上三个宇宙速度都是地球上的宇宙速度, 不同中心天体三个宇宙速度也不相同。 3.第三宇宙速度:(逃逸速度) (1)概念:物体发射速度为16.7km/s,称为第三宇宙速度 (2)状态和特点:摆脱太阳引力,逃出太阳系。成为自由天体。 2.第二宇宙速度:(脱离速度) (1)概念:物体发射速度为11.2km/s,称为第二宇宙速度 (2)状态和特点:脱离地球引力,不再绕地球运行。 宇宙速度 16.7 km/s 称为第三宇宙速度 “旅行者1号”探测器1988 年飞出太阳系 关于第一宇宙速度,下面说法正确的是: A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B.它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度 C.它是使卫星进入绕地圆形轨道的最小发射速度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度 B C 结论:人造卫星的发射速度与运行速度之间的大小关系是: 对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,其速率 A.一定等于7.9km/s B.等于或小于7.9km/s C.一定大于7.9km/s D.介于7.9km/s—11.2km/s B 下列轨道中不可能是卫星绕地球运行的轨道的是( ) 卫星是围绕地球的中心绕地球做匀速圆周运动的 D 地球球心位于卫星轨道圆心或轨道的焦点上 × 赤道轨道 极地轨道 倾斜轨道 地球同步卫星 同步卫星(通信卫星) 定义:相对地球静止的人造卫星--同步卫星 特点: (1)定轨道:轨道一定,在赤道平面上 (3)定高度:与地面高度一定(h=3.6×107 m) (2)定周期:角速度 ,周期与地球相同,是一个恒量;线速度大小也是一个恒量(T=24 h) 主要用于通信,故也称通信卫星。3颗同步卫星可基本实现全球覆盖,为了使同步卫星之间不相互干扰,大约3°左右才能放置一颗同步卫星,也就是说,地球上空只能放下120颗同步卫星。已发射100多颗。 同步卫星的用途 通讯卫星 高度相同 在赤道上方 三颗同步卫星 可以覆盖全球 同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星( ) A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值 B.它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的 C.它只能在赤道 ... ...
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