新人教版高中物理必修二 6.5.2 宇宙航行课件
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h≈0 r=6.4×106m v=7.9km/s T=84分钟
例题
练习
练习
ห้องสมุดไป่ตู้ 练习
习题
[例 3] 已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同
步卫星质量为 m，引力常量为 G.有关地球同步卫星，下列表
述正确的是
()
A．卫星距离地面的高度为
3
GMT2 4π2
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
加速度
D．b、c 的线速度大小相等，且小于 a 的线速度
Physics
Thank You!
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 1.3.721.3.7Sunday, March 07, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。09:43:2609:43:2609:433/7/2021 9:43:26 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.709:43:2609:43Mar-217-Mar-21
Physics • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。09:43:2609:43:2609:43Sunday, March 07, 2021
轨道确定、周期恒定、角速度恒定
同步卫星特点 T 24h
地球质量为M，地球半径R，同步卫星质量为m
离地球高度h，运行周期T，线速度v，角速度
GMm m 4 2 (R h)
(R h)2
T2
高度保持恒定
3
h GMT 2 R 3.6104 km
4 2
同步卫星特点
3
高度保持恒定 h
GMT 2
•
T H E E N D 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。上午9时43分26秒上午9时43分09:43:2621.3.7
谢谢观看
4 2
R
3.6104 km
线速度恒定 v GM GM 3.08km / s r Rh
向心加速度 恒定
an
GM r2
GM (R h)2
0.23m / s2
卫星综合
近地卫星、 同步卫星、 月球三者、
同 步 卫 星
h=3.6×107m v=3km/s T=24h
月球 近 地 卫 星
h=3.8×108m r≈3.8×108m v=1km/s T=27天
人造卫星的轨道必须以地心为圆心
同步卫星
在赤道平面内，相对于地面静止、与地球自转具 有相同周期绕地球运行的卫星。又叫通讯卫星。
特点
◆同步卫星运行方向与地球自转方向一致 ◆同步卫星周期一定，等于地球自转周期（T=24h）， 所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 （即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合）
Physics
6.5 宇宙航行
万有引力约等于重力
mg
G
Mm R2
GM gR2 黄金代换式
万有引力提供向心力
G Mm mv2 m2r m 4π2 r
r2 r
T2
第一宇宙速度
地球卫星最小的发射速度 地球卫星最大的环绕速度
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速
度，叫做第一宇宙速度
万有引力提供向心力
• 13、志不立，天下无可成之事。21.3.721.3.709:43:2609:43:26March 7, 2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way ab out.
GMm R2
m
v2 R
万有引力等于重力
Mm
v2
G
R2
mg m R
v GM gR 7.9km / s R
其他宇宙速度
第二宇宙速度 脱离速度
当物体的发射速度等于或大于11.2km/s时， 它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们 把11.2km/s叫做第二宇宙速度。
第三宇宙速度 逃逸速度
当物体的发射速度等于或大16.7km/s时，物 体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外 的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速 度。
人造卫星运行规律
• 设卫星的质量m，地球的质量M，卫星的 轨道半径r，线速度大小v，角速度大小w, 周期T
万有引力提供向心力
人造卫星运行规律
线速度、角速度、周期与半径的关系
线速度：
加速度：
角速度： 周期：
人造卫星
人造卫星运行规律—轨道要 求
万有引力提供向心力 a不可能
万有引力是始终指向地心 的，故卫星做匀速圆周运 动的向心力必须指向地心
。2021年3月7日星期日上午9时43分26秒09:43:2621.3.7
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月上午9时43分21.3.709:43March 7, 2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021年3月7日星期日9时43分26秒09:43:267 March 2021
C．卫星运行时受到的向心力大小为
Mm G R2
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
习题
如图 3 所示，a、b、c 是地球大气层外圆形轨道上
运行的三颗人造卫星，a 和 b 的质量相等，且小于
c 的质量，则
()
A．b 所需向心力最小
B．b、c 的周期相等且大于 a 的周期
C．b、c 的向心加速度大小相等，且大于 a 的向心
例题
练习
练习
ห้องสมุดไป่ตู้ 练习
习题
[例 3] 已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同
步卫星质量为 m，引力常量为 G.有关地球同步卫星，下列表
述正确的是
()
A．卫星距离地面的高度为
3
GMT2 4π2
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
加速度
D．b、c 的线速度大小相等，且小于 a 的线速度
Physics
Thank You!
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 1.3.721.3.7Sunday, March 07, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。09:43:2609:43:2609:433/7/2021 9:43:26 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.709:43:2609:43Mar-217-Mar-21
Physics • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。09:43:2609:43:2609:43Sunday, March 07, 2021
轨道确定、周期恒定、角速度恒定
同步卫星特点 T 24h
地球质量为M，地球半径R，同步卫星质量为m
离地球高度h，运行周期T，线速度v，角速度
GMm m 4 2 (R h)
(R h)2
T2
高度保持恒定
3
h GMT 2 R 3.6104 km
4 2
同步卫星特点
3
高度保持恒定 h
GMT 2
•
T H E E N D 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。上午9时43分26秒上午9时43分09:43:2621.3.7
谢谢观看
4 2
R
3.6104 km
线速度恒定 v GM GM 3.08km / s r Rh
向心加速度 恒定
an
GM r2
GM (R h)2
0.23m / s2
卫星综合
近地卫星、 同步卫星、 月球三者、
同 步 卫 星
h=3.6×107m v=3km/s T=24h
月球 近 地 卫 星
h=3.8×108m r≈3.8×108m v=1km/s T=27天
人造卫星的轨道必须以地心为圆心
同步卫星
在赤道平面内，相对于地面静止、与地球自转具 有相同周期绕地球运行的卫星。又叫通讯卫星。
特点
◆同步卫星运行方向与地球自转方向一致 ◆同步卫星周期一定，等于地球自转周期（T=24h）， 所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 （即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合）
Physics
6.5 宇宙航行
万有引力约等于重力
mg
G
Mm R2
GM gR2 黄金代换式
万有引力提供向心力
G Mm mv2 m2r m 4π2 r
r2 r
T2
第一宇宙速度
地球卫星最小的发射速度 地球卫星最大的环绕速度
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速
度，叫做第一宇宙速度
万有引力提供向心力
• 13、志不立，天下无可成之事。21.3.721.3.709:43:2609:43:26March 7, 2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way ab out.
GMm R2
m
v2 R
万有引力等于重力
Mm
v2
G
R2
mg m R
v GM gR 7.9km / s R
其他宇宙速度
第二宇宙速度 脱离速度
当物体的发射速度等于或大于11.2km/s时， 它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们 把11.2km/s叫做第二宇宙速度。
第三宇宙速度 逃逸速度
当物体的发射速度等于或大16.7km/s时，物 体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外 的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速 度。
人造卫星运行规律
• 设卫星的质量m，地球的质量M，卫星的 轨道半径r，线速度大小v，角速度大小w, 周期T
万有引力提供向心力
人造卫星运行规律
线速度、角速度、周期与半径的关系
线速度：
加速度：
角速度： 周期：
人造卫星
人造卫星运行规律—轨道要 求
万有引力提供向心力 a不可能
万有引力是始终指向地心 的，故卫星做匀速圆周运 动的向心力必须指向地心
。2021年3月7日星期日上午9时43分26秒09:43:2621.3.7
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月上午9时43分21.3.709:43March 7, 2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021年3月7日星期日9时43分26秒09:43:267 March 2021
C．卫星运行时受到的向心力大小为
Mm G R2
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
习题
如图 3 所示，a、b、c 是地球大气层外圆形轨道上
运行的三颗人造卫星，a 和 b 的质量相等，且小于
c 的质量，则
()
A．b 所需向心力最小
B．b、c 的周期相等且大于 a 的周期
C．b、c 的向心加速度大小相等，且大于 a 的向心