《人造卫星宇宙速度》教学课件
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人造卫星 宇宙速度(课件) 高一物理(教科版2019必修第二册)
1969年7月20日，阿波罗11 号将人类送上了月球
➢我国的航天成就
1970年4月24日我国 第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射 成功
2020年7月23日发射升空， 2021年5月15日成功实现 软着陆在火星表面 。
二、人造卫星的轨道
卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球对它的万有引力充当向心力。 因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合，其轨道五、同步卫星的用途
主要用于通信，故也称通信卫星。 3颗同步卫星可实现全球覆盖,为 了使同步卫星之间不相互干扰， 大约3°左右才能放置一颗同步卫 星，也就是说，地球上空只能放 下120颗同步卫星。截止2012年， 已 发 射 1 0 0 多颗。
常考题型
题组一 卫星运行参量的分析与比较
1.赤道轨道：卫星的轨道与赤道共面， 卫星始终处于赤道正上方。 2.极地轨道：卫星的轨道与赤道平 面垂直，卫星经过两极上空。 3.任意轨道：卫星的轨道与赤道 平面成某一角度。
近地卫星
指卫星轨道半径近似等于地球半径，即贴近地表。
G
Mm r2
v2 m
r
rR
三、同步卫星的轨道
指相对于地面静止的人造卫星，它跟着地球做匀速圆周运动，周期T=24h。
所有的同步卫星只能 分布在赤道正上方的 一个确定轨道，即同 步卫星轨道平面与赤 道平面重合。
四、同步卫星的几个定值
❖ 轨道平面一定：赤道平面 ❖ 周期与角速度一定：T=24h ❖ 轨道半径一定:r=6.6R ❖ 线速度大小一定:v=3.08km/s ❖ 运转方向一定:自西向东 ❖ 向心加速度的大小一定:
型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。下列说法正确的是（ B ）
➢我国的航天成就
1970年4月24日我国 第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射 成功
2020年7月23日发射升空， 2021年5月15日成功实现 软着陆在火星表面 。
二、人造卫星的轨道
卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球对它的万有引力充当向心力。 因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合，其轨道五、同步卫星的用途
主要用于通信，故也称通信卫星。 3颗同步卫星可实现全球覆盖,为 了使同步卫星之间不相互干扰， 大约3°左右才能放置一颗同步卫 星，也就是说，地球上空只能放 下120颗同步卫星。截止2012年， 已 发 射 1 0 0 多颗。
常考题型
题组一 卫星运行参量的分析与比较
1.赤道轨道：卫星的轨道与赤道共面， 卫星始终处于赤道正上方。 2.极地轨道：卫星的轨道与赤道平 面垂直，卫星经过两极上空。 3.任意轨道：卫星的轨道与赤道 平面成某一角度。
近地卫星
指卫星轨道半径近似等于地球半径，即贴近地表。
G
Mm r2
v2 m
r
rR
三、同步卫星的轨道
指相对于地面静止的人造卫星，它跟着地球做匀速圆周运动，周期T=24h。
所有的同步卫星只能 分布在赤道正上方的 一个确定轨道，即同 步卫星轨道平面与赤 道平面重合。
四、同步卫星的几个定值
❖ 轨道平面一定：赤道平面 ❖ 周期与角速度一定：T=24h ❖ 轨道半径一定:r=6.6R ❖ 线速度大小一定:v=3.08km/s ❖ 运转方向一定:自西向东 ❖ 向心加速度的大小一定:
型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。下列说法正确的是（ B ）
教科版高中物理必修二 第3章第4节人造卫星 宇宙速度(共28张PPT)
解：若利用“第一宇宙速度”估算
设“光子”的质量为m，由于光不能从太阳射出, 设“光子”恰好绕太阳(黑洞)作近地匀速圆周运动,
GMm mc2
R2
R
解得 : R
GM c2
6.67 1011 2.0 1030 (3.0108 )2
1.5103 m 1.5km.
黑洞
例:已知太阳的质量M=2.0×1030kg，光的速度 c=3.0×108m/s，试估算太阳如果演变成了黑洞， 它的半径将变成多少？
M2L M1 M2
，r2
M1L M1 M2
由前两式相等解得得
ω
GM 2 r1L2
G(M1 M2) L3
三星系统
m
m
m
m m
O m
同 步 卫 星
h=3.6×107m r=4.2×107m v=3km/s T=24h
月球
h=3.8×108m r≈3.8×108m v=1km/s
T=27天
近
地
卫
h≈0
星
r=6.4×106m
v=7.9km/s
T=84分钟
近地卫星、同步卫星、地球赤道上物体三者比较
h≈0 R=6.4x106m T=24h
③定周期：运动周期等于地球自转的周期
T＝24h=86400s
④定轨道：轨道离地高度h=36000km
⑤定速度：线速度大小v=3.08km/s
三颗同步卫星反射信号可以覆盖整个赤道
大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步 通讯卫星只能有120颗。可见空间位置也是一种资源。
近地卫星、 同步卫星、 月球三者比较
v2>v1>v4>v3
人造卫星 宇宙速度课件课件
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第11讲 人造卫星 宇宙速度
A．神舟八号的加速度比天宫一号的小
B．神舟八号的运行速度比天宫一号的小
C．神舟八号的运行周期比天宫一号的长
•考
D．神舟八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对
向接
互
动 探 究
[解析] D 由 GMr2m＝mvr2＝m4Tπ2 2r＝ma 知：r 越大，
v 越小，T 越大，a 越小，选项 A、B、C 错误；当 v 增
【教师备用习题】
[备选理由] 考查卫星运行参量的比较，是考向一的
补充．
•
考 向
1．2011 年我国已将神舟八号与首个目标飞行器天 宫一号对接成功．在未来两年内天宫一号还将与神舟九
互 号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验
动 探
室．神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示，
究 下列说法正确的是( )
互 不同卫星具有不同的质量 m，选项 A 错误．不同的卫星
动 探
在圆轨道上的位置不同，所以其线速度的方向不同，向
究 心加速度指向圆心，所以方向也不同，选项 B、C 错误．所
有同步卫星具有相同的周期，由
F
万＝GMr2m＝m4Tπ2
2
r
可得 r3＝4GπM2·T2，M 为地球质量，故 r 都相同，选项
D 正确．
速圆周运动的__最__大__运__行__速__度___．
2．第二宇宙速度(脱离速度)：v2＝11.2 km/s，是卫 星挣脱地球引力束缚的_最__小__发__射__速__度____．
3．第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝16.7 km/s，是卫 星挣脱太阳引力束缚的_最__小__发__射__速__度____．
中学物理教学课件《人造卫星 宇宙速度》共26页PPT
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
中学物理法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
中学物理法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
高中物理第一册人造卫星 宇宙速度ppt(通用)
地球
V1=7.9km/s
宇宙探 秘
阅读材 料
“黑洞”
•
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2021/5/212021/5/21Friday, May 21, 2021
•
10、雨中黄叶树，灯下白头人。。2021/5/212021/5/212021/5/215/21/2021 4:17:47 AM
•
11、以我独沈久，愧君相见频。。2021/5/212021/5/212021/5/21May-2121-May-21
等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的吸
V2=11.2km/s
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。
金星的第一宇宙速度：
v G r m G R m 0 0 . .8 9 2 5 7 .9 0 0 . .8 9 m 2 5 /s 7 .3 m /s
§6-5 人造卫星 宇宙速度
五、课堂练习：下列说法是否正确？为什么？
1、人造地球卫星由于大气阻力的作用，轨道半径逐渐减小，它 的线速度将逐渐减小，而周期逐渐增大。
§6-5 人造卫星 宇宙速度
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。
V0 O
地球
A
B
C
D
以平抛运动为模型的推理过程
牛顿人造卫星原理图
放映结束后，击回车键继续
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4第4节人造卫星宇宙速度1教程PPT课件
二、人造地球卫星
问题1：卫星的轨道圆心在哪儿？
1、所有卫星的轨道圆心都在地心上
按轨道分类:极地卫星;赤道卫星;其他卫星
2、人造地球卫星的向心加速度an 、线速度v、角速度ω 、周期T
问题2： 两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，它们的质量相 等，轨道半径不同,比较它们的向心加速度an、线速度v、角速度ω 、 周期T。
4、(05天津)土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环
的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类
似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到
1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期
约为14h，引力常量为6.67×10-11Nm2/kg2，则土星的质
量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）（ D ）
Ａ．9.0×1016kg
Ｂ．6.4×1017kg
Ｃ．9.0×1025kg
Ｄ．6.4×1026kg
5、 同步卫星轨道半径为r，运行速率为v1，加速度为a1； 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2；第一宇宙
速度为v2；地球半径为R。则下列关系式正确的是（ AD ）
A.
a1 r
B.
a2 R
a1 ( R ) 2
a2
r
v1 r
v1 R
C. v 2 R
D.
v2
r
6、 (05北京)已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半 径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，
由以上数据可推算出 （ C ）
Ａ．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8 Ｂ．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比
约为9∶4 C．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道
《人造卫星宇宙速度》课件
总结与展望
总结人造卫星宇宙速度的相关知识
分析人造卫星宇宙速度的未来发展前景
感谢您的观看
汇报人：PPT
宇宙速度有两个别称，分别为：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。
宇宙速度有两个别称，分别为：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。
宇宙速度的意义：航天器脱离地球和太阳系的最小发射速度、航天器脱离地球吸引轻于月或轻于星 的第四宇宙速度、航天器进入近地轨道的最小速度、人造卫星的最小发射速度。
运行速度的要求
最小发射速度：卫星脱离地球引力 束缚所需的最小速度
第二宇宙速度：卫星绕地球做椭圆 轨道运行时的速度
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
第一宇宙速度：卫星地面附近绕地 球做匀速圆周运动的速度
第三宇宙速度：卫星离开地球轨道 进入太阳系所需的最小速度
人造卫星的返回 速度
返回技术介绍
返回技术原理 返回轨道设计 返回过程中的关键技术 返回技术的挑战与未来发展
第二宇宙速度是指物体在地面附近 绕地球做匀速圆周运动的速度，数 值是**11.2km/s**
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
第一宇宙速度是指物体在地面附近 绕地球做匀速圆周运动的速度，数 值是**7.9km/s**
第三宇宙速度是指物体在地面附近 绕地球做匀速圆周运动的速度，数 值是**16.7km/s**
拓展宇宙空间的利用：未来可能会通过研究 宇宙速度，进一步拓展对宇宙空间的利用， 例如在太空中建造人类居住地、开采资源等。
探索宇宙深处的秘密：通过研究宇宙速度， 未来可能会进一步探索宇宙深处的秘密，例 如寻找外星生命、研究黑洞等。
提高太空安全性和可靠性：未来可能会通过 研究宇宙速度，提高太空安全性和可靠性， 例如减少太空垃圾、提高太空船的机动性等。
人造卫星 宇宙速度公开课共19页PPT
人造卫星 宇宙速度公开课
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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