课件25张PPT。一、牛顿的设想--发射人造卫星原理 牛顿对发射人造卫星的构想： 从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将绕地球旋转成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落回地面上，它将围地球旋转，成为一颗人造地球卫星简称人造地球卫星。 （简称：人造卫星）二、人造卫星人造卫星绕地球运行的动力学原因 人造卫星绕地球运行时，以地心为圆心做匀速圆周运动，人造卫星需要向心力由万有引力提供。 想一想: 物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造卫星呢? 设地球和卫星的质量分别为M和m,卫星到地心的距离为r, 求：卫星运动的线速度，角速度，周期?三、人造卫星的运行速度 已知地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，万有引力提供向心力，则： 不同轨道上运行的卫星，轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越长。线速度、角速度和周期与轨道半径的关系呢？ 四、宇宙速度分析: 当卫星在地面附近绕地球运行，轨道半径r即为地球半径R地, 在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的卫星———近地卫星。1.第一宇宙速度地球半径R地=6400km，地球质量M=5.98×1024kg 近地卫星的环绕速度（在轨道上的运行速度）———第一宇宙速度 。最小的发射速度 ， 最大的环绕速度. 要发射一颗轨道半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s 。但所有卫星的环绕速度都必须小于7.9km/s。所以第一宇宙速度是：思考讨论： 当卫星运行的速度大于7.9km/s ，卫星还能绕地球做圆周运动？2.第二宇宙速度（脱离速度） 意义：物体刚好能克服地球的引力作用，离开地球而绕太阳运动的速度。 注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹不是圆，而是椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。大小：v2=11.2km/s意义：物体刚好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外的速度。 注意：发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于或等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。3.第三宇宙速度（逃逸速度）大小：v3=16.7km/s中国国家航天计划示意图五、同步卫星地球同步卫星： 与地球自转同步,相对于地面静止的人造卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。同步卫星离地面高度为h，地球半径为R地， （2）所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上.地球同步卫星特点：（1）线速度、角速度、周期（T=24h） 、轨道半径都是唯一确定的.地球卫星轨道图21：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地球卫星的运行速度 C 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D 它是卫星在椭圆轨道上运动时的近地点的速度 BC练习 2、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（ ）。 A、它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值 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、它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值 D、它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的。D ... ...
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