高考物理一轮复习 人造卫星课件 教科版必修2.ppt

人造卫星宇宙速度 人造卫星宇宙速度 一 人造卫星 1 人造卫星 在地球上抛出的物体 当它的速度足够大时 物体就永远不会落到地面上 它将围绕地球旋转 成为一颗人造地球卫星 简称人造卫星 牛顿的人造卫星原理图 a 东方红一号 地球给人造卫星的万有引力提供了它绕地球作匀速圆周运动所需的向心力 例 设地球和卫星的质量分别为m m 卫星到地心的距离为r 试计算卫星运行的速度v 分析 卫星作圆周运动 万有引力提供向心力 故可以利用万有引力定律和向心力公式来求解 讨论 1 卫星距地心越远 它运行的速度越慢 2 靠近地面运动的卫星的运行速度最大 如果人造卫星 贴着 地面运行的 r r 虽然距地面高的卫星运行速度比靠近地面的卫星运行速度小 但是向高轨道发射卫星却比向低轨道发射卫星要困难 因为向高轨道发射卫星 火箭要克服地球对它的引力做更多的功 提问 贴着地面运动的卫星的运行速度最大 是不是卫星距地面越高 越容易发射呢 对于 贴着 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 二 宇宙速度 1 第一宇宙速度 1 v1 7 9km s 环绕速度 2 意义 它是人造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 3 如果卫星速度等于环绕速度 卫星刚好能在地球表面做匀速圆周运动 4 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 方法二 汽车过拱桥时 汽车不脱离桥面的最小速度 如果我们设想 桥的半径不断的增大 当r等于地球的半径 思考 1 由 及r r 可得 2 由 可得 两种方法算得的v1值是相同的 都是7 9km s 怎样来理解这两种不同的表达式 2 第二宇宙速度 v 11 2km s 脱离速度 使飞行器能够挣脱地球的引力束缚 成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度 记忆规律 11 2 7 9 3 3 16 7 11 2 5 5 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 逃逸速度 试讨论人造卫星的线速度 角速度 周期 向心加速度和它的运动半径的关系 式中 为地球的质量 问题研究 应用 三 同步卫星 同步卫星是指运行周期与地球自转周期相等的地球卫星 它与地球相对静止 这里所说的 静止 是相对地球静止 同步卫星 位于距离地面3 6万公里高空 快速侦测卫星 海洋资源卫星 阿姆斯特朗 我的一小步 人类的一大步 飞行中打开舱盖进行实验 阿波罗登月飞船释放登月舱 登月舱在月球表面软着陆的瞬间 国际空间站的首批乘员 这就是我国自行开发研究并实验成功的载人实验飞船 神州号 一 人造卫星 在地球上抛出的物体 当它的速度足够大时 物体就永远不会落到地面上 它将围绕地球旋转 成为一颗人造地球卫星 简称人造卫星 1 第一宇宙速度 v 7 9km s 地面附近 匀速圆周运动 二 宇宙速度 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吸引 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还受到太阳的引力 3 第