万有引力定律的应用(人造卫星).ppt

2019/6/21,生活中的圆周运动（一）,温故知新,1.万有引力定律的内容,2.万有引力的计算公式,3.万有引力常数G,万有引力定律在我们生活中有哪些应用？,讨论与交流,我们最常感受到的重力近似等于万有引力,除此之外呢？,人造卫星,1.人造卫星在太空中做什么运动？,近似圆周运动,2.人造卫星做圆周运动的向心力由什么力充当？,地球对卫星的万有引力,万有引力的应用之一：,人造卫星,万有引力的应用之一：,卫星是怎样进入太空的？,火箭运载,卫星在太空中做圆周运动需要多大的速度呢？,思维方法：,万有引力充当向心力,思考：,需要多大的发射速度卫星才能飞起来？,【问题一】近地面的卫星的速度是多少呢？,人造卫星,万有引力的应用之一：,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,已知：地球质量 ，地球半径 万有引力常数,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最低发射速度，也叫做第一宇宙速度。,1我国发射的第一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ） A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s,【问题二】当人卫星距离地球更远时速度如何变化？,人造卫星,万有引力的应用之一：,线速度变小,思考:,是不是人造卫星的轨道越大,所需要的发射速度越小?,宇宙速度,第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7千米/秒； （卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）,第一宇宙速度（环绕速度）：v=7.9千米/秒； （地球卫星的最小发射速度）,第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2千米/秒； （卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）,( r,v ),( r,),( r,T ),卫星的绕行速度、角速度、周期与轨道半径的关系,可见：V 、W 、T 与 r 为 一 一对应关系，与卫星质量m无关，a呢？,思考：对于绕地球运动的人造卫星： （1）离地面越高，向心力越 （2）离地面越高，线速度越 （3）离地面越高，周期越 （4）离地面越高，角速度越 （5）离地面越高，向心加速度越,小,大,小,小,小,2如图所示，a 、b、 c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是 （ ） Ab、 c 的线速度大小相等，且大于a的线速度 Bb、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度 Cc加速可以追上同一轨道上的b，b减速可以等候同一轨道 上的c Da卫星由于某种原因，轨道半径 缓慢减小，其线速度将变大,3、关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ） A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B. 它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度 C. 它是能使卫星在近地轨道运动的最小发射速度 D. 它是卫星在椭圆轨道上运动时的近地点速度,3、同步卫星,讨论与交流： 要使同步卫星跟随地球一起运动,那它的 轨道平面有什么要求?周期应该怎么确定? 同步卫星离地的高度h又是怎么确定的？,所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，只能在赤道正上空，它的周期T。,4、关于地球同步卫星下列说法正确的是（ ）. A.地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的 B.地球同步卫星的地球的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小 C.地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动 D.所有同步卫星的线速度一定相同,5、在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许