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课件网) 宇宙航行 各种各样的卫星…… 一.人造卫星环绕模型 1.轨道特点： 运行轨道为圆 圆心与地心重合 1.轨道特点： 2.运动参数 (2)由 得： ω= (3)由 得：Ｔ= (1)由 得：ｖ＝ G M m r2 =m v2 r G M m r2 =mω2r G M m r2 =m( ) r ２π T 2 GM 4π2r3 (4)由 得：an＝ G M m r2 =man GM r2 卫星运动的线速度、角速度、向心加速度和周期 都由地球质量M和轨道半径r决定 一.人造卫星环绕模型 2.运动参数 卫星的r越大，卫星的 ①T越大 ②v，ω，a越小 一.人造卫星环绕模型 1 2 3 v1=v2>v3 T1=T2
ω3 一.人造卫星环绕模型 2.运动参数 不同卫星，轨道相同 （r相同） 卫星的v，ω，T，a大小都相同 一.人造卫星环绕模型 不会碰撞 可能会碰撞 一.人造卫星环绕模型 解决一点小问题 (多选)如图所示，a、b、c是地球大气层外圈圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等，且小于c的质量，则( ) A．b所需向心力最小 B．b、c的周期相同且大于a的周期 C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度 ABD 解决一点小问题 a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示，下列说法中正确的是( ) A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 D．a、c存在P点相撞的危险 AD 3.近地卫星 G M m r2 =m v2 r r近似等于R G M m R2 =m v2 R 一.人造卫星环绕模型 推算近地卫星的运行速度！ 黄金公式 一.人造卫星环绕模型 3.近地卫星 r近似等于R G M m r2 =m( ) r ２π T 2 G M m R2 =m( ) R ２π T 2 一.人造卫星环绕模型 4.同步卫星 地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动。 一.人造卫星环绕模型 4.同步卫星 ①轨道一定在赤道上空 一.人造卫星环绕模型 4.同步卫星 ②ω、T与地球自转相同 定周期 , 即运行周期等于地球自转周期（24 h） 定高度 , 即离地面高度一定（h=36000 km） 定速度 , 即运行速度一定（v≈3.1km/s） ③ω、T、v、a、r 都是确定的 一.人造卫星环绕模型 4.同步卫星 小科普：为了卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。 一.人造卫星环绕模型 (一般卫星与同步卫星)(2017·西安高一检测)2015年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102 km的预定轨道。“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动。已知地球半径R＝6.4×103 km。下列说法正确的是( ) A．“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小 B．“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小 C．“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小 D．“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小 C 解决一点小问题 二、宇宙速度 牛顿设想：抛出速度很大时，物体不会落回地面 思考：卫星发射，至少要以多大的速度发射，才能发射成功。 分析：卫星由万有引力提供向心力，并且由于在地面附近绕地球运行，轨道半径即为地球半径。 二、宇宙速度 这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。 结论：如果发射速度小于7.9km/s，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；发射速度等于7.9km/s，它将在地面附近作匀速圆周运动；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。可见，所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度。 二、宇宙速 ... ... 
