人造卫星宇宙速度课件2.pptVIP

提出设想 （1643年1月4日—1727年3月31日 ） 二、卫星的运动规律 * 人造卫星 宇宙航行 嫦 娥 探 月 我国发射的人造卫星类型 牛顿 牛顿的猜想 牛顿的手稿 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? R H F V r m M r v m r Mm G 2 2 = r GM V = 卫星离地心越远，它的运行速度就越小 人造卫星沿圆形轨道绕地球运动时的速度 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，卫星运动的速度为v。 由于卫星运动所需的向心力是由万有引力提供的，所以： 对于靠近地面的卫星，可以认为此时的r近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出： 这就是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。 1、第一宇宙速度： V1=7.9km/s （地面附近、匀速圆周运动） V1=7.9km/s 一、宇宙速度 ①. 它是卫星绕地运行的最大速度； ②. 它是发射卫星的最小速度 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。 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引力，不在绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。 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。 V1=7.9km/s 地球 V2=11.2km/s V3=16.7km/s 11.2km/sv7.9km/s 注意:三个宇宙速度都是最小的发射速度 V （1）卫星运动的线速率与轨道半径的关系： mrω2 r Mm G 2 = （2）卫星运动的角速度与轨道半径的关系： (3)卫星运动的周期与轨道半径的关系： r v m r Mm G 2 2 = r3 GM = ω r Mm G 2 = mr( )2 T=2л (4)卫星运动的加速度与轨道半径的关系: r Mm G 2 = ma a = r M G 2 　　人造地球卫星的运动情况（v、ω、T、a） 与r有怎样的关系？ 人造地球卫星的运动情况（v、ω、T、a）是由r唯一决定的，且r 越大，则v、 ω、a越小，T越大（慢）. 课外作业: 讨论： 两个人造地球卫星的运动情况（v、ω、T、a）如何定量比较呢?与r有怎样的定量关系？ 1 2 3 4 思考: 以下人造卫星的线速度、周期、角速度的大小关系? v1v2=v3v4 T1T2=T3T4 ω1ω2=ω3ω4 a1a2=a3a4 三、同步卫星 1. 同步卫星的运动方向与地球的自转方向相同 T（同步卫星的周期） =T自（地球的自转周期）=24h 2. 同步卫星必定点于赤道正上方，且离地高度h,运行速 率v，是唯一确定的。 同步卫星绕地球做匀速圆周运动的动画模拟 *