4.人造卫星宇宙速度.pptx

人造卫星宇宙速度,4,扬州市仙城中学高一物理组,课前回顾,1.卫星围绕地球的运动近似看作_。2.做匀速圆周运动的物体所需要的向心力由_提供。3.向心力的计算公式=4.万有引力定律内容：任何两个物体之间都存在_，引力的大小与这两个物体的_成正比，与这两个物体之间的_成反比。公式：,匀速圆周运动,合外力,相互作用的引力,质量的乘积,距离的平方,人造卫星,在高处将物体以一定的速度水平抛出，如果抛出速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远，如果速度足够大，将出现的情形是什么？,定义：速度增大到某一值时，物体会环绕地球做圆周运动，物体就成为地球的卫星,运行特点：,速度足够大,万有引力提供向心力,思考讨论：,卫星绕地球做匀速圆周运动时，卫星受到地球的引力方向指向地心，而做圆周运动的向心力方向始终指向圆心，那么卫星做圆周运动的圆心和地球的地心有什么关系？,圆周运动的圆心与地心重合,那卫星轨道平面跟赤道平面又有什么关系?,卫星轨道平面跟赤道平面共用一个圆心,轨道种类：,赤道轨道：卫星轨道在赤道平面，卫星始终处于赤道上方；极地轨道：卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星通过两极上空；一般轨道：卫星轨道和赤道成一定角度。,练一练：,请大家看下面的几条卫星轨道，试判断哪几条是可能的，哪几条是不可能的？,注：卫星轨道平面的圆心一定与地球的地心重合,A、C、D三条是可能的B这一条是不可能的,地球同步卫星,地球同步卫星是指相对于地面静止、运行周期与地球自转周期相同的卫星，这种卫星一般用于通信，故又叫同步通信卫星,地球同步卫星,运动特点及相关参数：,与地球自转同步，其运行周期、角速度与地球自转的周期、角速度相同。,轨道是确定的，其运行轨道平面与地球赤道平面重合，轨迹为圆。,飞行高度h,地球同步卫星,运动特点及相关参数：地球同步卫星距离地面的高度是确定的，其运行速率、向心加速度也都是确定的。,由于万有引力提供向心力，可列方程,地球同步卫星,运动特点及相关参数：地球同步卫星距离地面的高度是确定的，其运行速率、向心加速度也都是确定的。飞行高度h=3.6*104km,运行速率v,运动特点及相关参数：地球同步卫星距离地面的高度是确定的，其运行速率、向心加速度也都是确定的。飞行高度h=3.6*104km运行速率v=3.1km/s,牛顿当时猜想如果平抛出的物体速度足够大，就会围绕地球做匀速圆周运动，那么这个理想实验导致了现在的人造卫星的出现，好了现在我们要在地球表面发射一颗人造卫星，那么它的发射速度至少要多大？,地球同步卫星,宇宙速度,假设地球质量为M，地球半径为R，在地面将物体以一定速度水平抛出，要使物体不再落回地面，则平抛初速度至少为多大？,物体被抛出后不再落回地面，则它绕地球表面做匀速圆周运动，地球对其万有引力提供向心力，由此可列方程：,宇宙速度,什么是第一宇宙速度？,人造地球卫星能够绕地球做匀速圆周运动所需要的最小发射速度，叫第一宇宙速度。第一宇宙速度同时也是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的速度，所以也称为环绕速度。,还有其他的方法推导第一宇宙速度吗？,根据黄金代换，忽略地球自转，物体在地面附近受到的万有引力近似等于重力，则,宇宙速度,巩固练习,设地球半径为R，一颗人造卫星在离地面高度h=R的圆形轨道上运行，其运行速度是第一宇宙速度的多少倍?,由于万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，可列方程,宇宙速度,辨析：发射速度、运行速度,1发射速度：是指被发射物在地面附近离开发射装置时的_，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定高度，进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于_速度。2运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的_。当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于_速度。3第一宇宙速度是最小的_速度，最大的_速度。,速度,第一宇宙,线速度,第一宇宙,发射,运行,什么是第二宇宙速度？,第二宇宙速度大小。使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。,如果卫星的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，那么人造卫星的轨道将是什么样子的？,卫星绕地球运动的轨道将是椭圆，并且地心在这个椭圆的一个焦点上,宇宙速度,什么是第三宇宙速度？,第三宇宙速度大小。使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。,宇宙速度,及时反馈,要使人造卫星绕地球运行，它进入地面附近的轨道速度是要使卫星脱离地球引力不再绕地球运行，必须使它的轨道速度等于或大于