宇宙航行 公开课

人造卫星遵化一中王明玉回顾：万有引力定律的应用两条思路(2)“天上”：万有引力提供向心力（1）“地上”：万有引力近似等于重力黄金代换式（3）有用结论：VTω

a注意：在本章的公式运用上，应特别注意字母的规范、大小写问题；应区分中心天体、环绕天体；球体半径、轨道半径等问题。神州六号飞船发射、运行与回收例1、2003年10月15日，我国成功发射了“神舟”五号载人宇宙飞船．起飞总质量为M，刚起飞时，火箭竖直升空，航天员杨利伟有较强的超重感，仪器显示他对座舱的最大压力达到他体重的5倍．飞船进入轨道后，21h内环绕地球飞行了14圈，将飞船运行的轨道简化为圆形．求(1)点火发射时，火箭的最大推力．（g取10m/s2）(2)讨论它在空中运动和在返回地面过程中对座椅的压力如何变化。解：⑴对宇航员进行受力分析并根据牛顿定律,有压力等于支持力对火箭应用牛顿第二定律,有由上式可以解得F＝5Mg（2）空中运动时处于完全失重，对座椅的压力为零。返回时，不减速时完全失重，对座椅的压力为零。减速时加速度向上，处于超重状况，对座椅压力大于重力。一、人造卫星发射

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

（3）如果卫星发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行．

例2，已知，地球半径6370Km，地球质量为5.891024Kg，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,推导地球的第一宇宙速度？第一宇宙速度

物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度，叫第一宇宙速度，也是地面附近的环绕速度。物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度，叫第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度。数值为7.9km/s第一宇宙速度是卫星发射的最小速度第一宇宙速度是卫星绕地球运动的最大线速度可见：卫星运动情况(V、ω

、T、f、n

)是由r

惟一决定的r↑→V↓

ω↓T↑二、人造卫星的运动规律:人造卫星的运动规律:卫星运动的线速度、角速度、周期、向心加速度(2)由

得：ω＝(3)由

得：Ｔ＝可见：卫星运动情况(V、ω

、T

)是由r

惟一决定的(1)由

得：ｖ＝GMmr2=mv2rGMmr2=mω2rGMmr2=m()r２πT2GM4π2r3(4)由

得：a＝

GMmr2=maGMr2例3．三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MB<MC，则三个卫星（）

A．线速度关系为vA>vB

=vC

B．周期关系为TA<TB=TC

C．向心力大小关系为FA=FB<FC

D．半径与周期关系为CAB地球ABDFF1F2三、人造地球卫星的轨道F1F2F3赤道平面北南东西同步卫星同步卫星有以下几个特点：同步卫星的高度：（1）周期一定T=24h（2）在赤道平面内（3）高度一定（Ｒ＋ｈ）

解得高度：ｈ＝

km

-G同步卫星能否经过遵化上空？

则v、ω、T、

a都为定值。三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。例4通信卫星又叫同步卫星，下面关于同步卫星的说法中正确的是()A．所有地球的同步卫星一定处于赤道的正上方，但不一定在同一个圆周上B．它的运行速度大于7.9km/sC．所有的地球同步卫星的质量都相等D．所有地球的同步卫星的向心加速度大小、线速度大小、角速度和周期一定相等D例5、关于人造地球卫星，下列说法中正确的是()A.第一宇宙速度是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度B.卫星绕地球运行的环绕速率可能等于8km/sC.卫星的轨道半径越大，周期也越大D.运行的周期可能等于80分钟AC本节小结一、人造卫星发射二、人造卫星的运动规律:卫星运动情况