第2节万有引力定律的应用.pptx

第2节万有引力定律的应用-人造卫星上天高一物理备课组任汉元,中国人的飞天梦,抛出的石头会落地，为什么卫星、月亮没有落下来？卫星月亮没有落下来必须具备什么条件？,牛顿人造卫星原理图,牛顿的设想过程,思考：以多大的速度将物体抛出，它才会绕地球表面运动，不会落下来呢？假设卫星绕地球做匀速圆周运动，那么在地面发射卫星需要的最小速度为多大呢，你能把这个速度计算出来吗？,已知：地球的质量为M=5.981024kg，在地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量m，地球的半径R=6.4106m，地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2,要使物体恰能在地面附近绕地球做匀速圆周运动，至少以7.9km/s的速度发射，并以这一速度围绕地球表面做匀速圆周运动。把这一速度称为第一宇宙速度。,第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度（发射速度不能低于它，否则卫星将不能环绕地球做圆周运动而落回地面）,第一宇宙速度,理解,卫星的发射,卫星绕地球做匀速圆周运动,地球对卫星的万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力。,问题2：什么力充当卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力？,问题1：人造卫星发射成功后，卫星做什么运动？,问题3：你能把卫星运行的轨道画出来吗？,人造地球卫星,人造地球卫星的轨道,思考：为什么所有卫星都在以地心为圆心的轨道上？,r,试一试：假设我们将不同轨道上的卫星绕地球的运动都看成是匀速圆周运动。设地球的质量为M，卫星的质量m，它到地心的距离为r，卫星的向心加速度a,速度为V，角速度为w,周期为T,万有引力常量为G。请同学们利用所学知识，写出卫星绕地球做圆周运动的向心加速度、速度、角速度、周期的表达式？,思考：对于绕地球运动的人造卫星：（1）离地面越高，向心加速度越_.（2）离地面越高，线速度越_.（3）离地面越高，角速度越_.（4）离地面越高，周期越_.,小,大,小,小,卫星运行的规律,记忆口诀：“越高越慢”,例题1：据某报报道，某国发射了一颗周期为60分钟的人造地球卫星，用你学过的知识判断这则新闻的真伪。（已知近地卫星的周期约为84.5min）,例题2：如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知mAmBaB=aCC向心力大小关系：FA=FBTBTC,地球同步卫星,1、同步的含义是什么？,2、同步卫星运行的轨道在哪里？,3、同步卫星距离地面的高度h是多少？已知地球的质量为M=5.981024kg，地球的半径R=6.4106m，地球的自转周期T=24h,引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2,求h?,4、所有的同步卫星的高度都是一样的吗？,5、各国发射的同步卫星会相撞吗？,地球同步卫星的运行特征：,可概括为四个一定定轨道平面,其运行轨道平面在赤道平面内；定周期,即运行周期等于地球自转周期（约24小时）定高度，即离地面高度一定（h36000km）定速度，即运行速度一定（v3.1km/s）,同步卫星的应用：主要用于通信、气象、广播电视等。,例3:据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，成功定点在东经77赤道上空的同步轨道关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是()A运行速度大于7.9km/sB离地面高度一定，相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等,有关同步卫星的问题,各种各样的卫星,梦想成真,一、飞天梦想,二、梦想的思考