2023学年完整公开课版宇宙航行x

五宇宙航行常见近地飞行远地飞行坐地赤道坐地两极

重要代换关系

第一宇宙速度最大环绕速度最小发射速度重力加速度关系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?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。

由此可见，人造地球卫星运行遵从的规律是：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力提供向心力。人造卫星rR

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,求卫星运动的线速度v?由F引=F向得到(r↑,v↓)vF引Mm

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。第一宇宙速度的另一表达式

根据地球表面物体的重力近拟等于地球对物体的万有引力可得:对第一宇宙速度的理解:1.上式对其它天体也适用，R为天体半径,M为天体质量,g为天体表面的重力加速度,G为引力常量.

2.v1为发射卫星的最小速度,又是卫星进入轨道后最大线速度.练习.人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，它的速率、周期与它的轨道半径的关系是()A.半径越大，速率越大，周期越大B.半径越大，速率越小，周期越小C.半径越大，速率越小，周期越大D.半径越大，速率越大，周期越小C练习.关于第一宇宙速度，下面说法正确的有（）

A．它是人造卫星绕地球飞行的最小速度

B．它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度

C．它是人造卫星绕地球飞行的最大速度

D．它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。BC

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。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。对地球：v1=7.9km/s(环绕速度)

7.9km/s<v<11.2km/s

时卫星轨道不是圆形而是椭圆。b.当v≥11.2km/s时,脱离地球(绕太阳),第二宇宙速度(绕太阳),也称脱离速度c.当v≥16.7km/s时,脱离太阳,第三宇宙速度也称逃逸速度小结:a.第一宇宙速度：（对任何天体都适用）讨论:什么是地球同步卫星？所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期T＝24ｈ即角速度ω=相同轨道:在地球赤道的正上方.r、

a、v、ω、T都为定值。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

同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随自转所需的向心加速度为a2，第一宇宙宇宙速度为v2，地球半径为R,下列说法正确的是：6.对于地球同步卫星的认识，正确的是：A.它们只能在赤道的正上方，但不同卫星的轨道半径可以不同，卫星的加速度为零

B.它们运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止

C.不同卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们以第一宇宙速度运行

D.它们可在我国北京上空运行，故用于我国的电视广播

比较卫星在赤道上发射前（1状态）、发射