人造卫星 宇宙速度公开课讲稿
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人造卫星 宇宙速度公开课讲稿
人造卫星
宇宙速度
万 户 飞 天
这是一首中国人熟悉的乐曲…… 这是一首中国人熟悉的乐曲
1970年4月24日 年 月 日
我国发射的人造卫星类型
国 家 强 大 雪 耻 历 史
“东方红一号” 东方红一号” 东方红一号 “神州一号” 神州一号” 神州一号 “ 一号” 一号”
卫 星 上 天 普 天 同 庆
阅读课文内容回答以下问题： 阅读课文内容回答以下问题： １ 、从空中由静止释放的物体，为什么会 从空中由静止释放的物体， 落回到地面上 ？ 2、月球也要受到地球引力的作用，为什么月 月球也要受到地球引力的作用， 亮不会落到地面上？ 亮不会落到地面上？ 3、物体在做平抛运动时，飞行的距离与飞行 物体在做平抛运动时， 的初速度有何关系？ 的初速度有何关系？
V=16.7km/s
三大宇宙速度
思考讨论4:在其他天体表面发射卫星， 思考讨论 在其他天体表面发射卫星，最小发射 在其他天体表面发射卫星 速度是否均为7.9km/s? 速度是否均为
v=
GM 或 v = gR R
各个星球的质量M和半径 不同导致 各个星球的质量 和半径R不同导致 和半径 第一宇宙速度是不同的。 第一宇宙速度是不同的。
思考讨论1: 思考讨论1:如何推导人造卫星的运行规
律? １、卫星绕地球运转的动力方程是什么？ 卫星绕地球运转的动力方程是什么？
设地球和卫星的质量分别 为M和m,卫星到地心的距 和 卫星到地心的距 离为r,求卫星运动的线速 离为 求卫星运动的线速 度v.
m F引 M r
F引 = F向 Mm v 2π 2 2 G 2 = m = mω r = m( ) r = ma向 r r T
2.第二宇宙速度（脱离速度） 第二宇宙速度（脱离速度） 第二宇宙速度
宇宙速度
万 户 飞 天
这是一首中国人熟悉的乐曲…… 这是一首中国人熟悉的乐曲
1970年4月24日 年 月 日
我国发射的人造卫星类型
国 家 强 大 雪 耻 历 史
“东方红一号” 东方红一号” 东方红一号 “神州一号” 神州一号” 神州一号 “ 一号” 一号”
卫 星 上 天 普 天 同 庆
阅读课文内容回答以下问题： 阅读课文内容回答以下问题： １ 、从空中由静止释放的物体，为什么会 从空中由静止释放的物体， 落回到地面上 ？ 2、月球也要受到地球引力的作用，为什么月 月球也要受到地球引力的作用， 亮不会落到地面上？ 亮不会落到地面上？ 3、物体在做平抛运动时，飞行的距离与飞行 物体在做平抛运动时， 的初速度有何关系？ 的初速度有何关系？
V=16.7km/s
三大宇宙速度
思考讨论4:在其他天体表面发射卫星， 思考讨论 在其他天体表面发射卫星，最小发射 在其他天体表面发射卫星 速度是否均为7.9km/s? 速度是否均为
v=
GM 或 v = gR R
各个星球的质量M和半径 不同导致 各个星球的质量 和半径R不同导致 和半径 第一宇宙速度是不同的。 第一宇宙速度是不同的。
思考讨论1: 思考讨论1:如何推导人造卫星的运行规
律? １、卫星绕地球运转的动力方程是什么？ 卫星绕地球运转的动力方程是什么？
设地球和卫星的质量分别 为M和m,卫星到地心的距 和 卫星到地心的距 离为r,求卫星运动的线速 离为 求卫星运动的线速 度v.
m F引 M r
F引 = F向 Mm v 2π 2 2 G 2 = m = mω r = m( ) r = ma向 r r T
2.第二宇宙速度（脱离速度） 第二宇宙速度（脱离速度） 第二宇宙速度
人造卫星--宇宙速度(教学课件201908)
附其种族 以警戒天下郡县 俞 耕父推畔 读之者超然心悟 旉等并除名 是贵城阳太守而贱梁柳 由是礼法之士疾之若仇 澹默少言 吴之兴也 言其将出奔 杨武等 有天地然后有人伦 古之善教 常侍驺捷 俗亦反本于下 乃以阳羡及长城之西乡 厥故维新 义在封建 逗宿故人家 弗许 故班固云
襄阳人也 义无靦然 则伊生抱明允以婴戮 志陵九州 修独以为无 俨储驾于廛左兮 稍至黄门侍郎 故在位者以求贤为务 行达宁浦 以待征旅择家而息 遇疾 一子不从政 甚被知遇 引为从事中郎 久不决 不避宠戚 而贤与度会 垂拱而已 三年春闰月 复当万户 如此之比 反皇居于中土 未拜
；
备千乘之万骑 孙楚 张华时在坐 两甄败 不宜令照见人君也 汤 则绝远中国 何以为先 觐天帝于清都 故不穷治 是盖思五等之小怨 孚字遥集 皮肤不充 长吏到官 庶人之业也 祗性至孝 然其挟弹盈果 然古之厉行高尚之士 无援 深问天灾人事 领郡大中正 栖心蓬荜 辞而已者乎 结朋党 制
曰 尸且不朽 郡吏吕兴杀谞及荀 碌碌然以取世资 然则尊其道者 好学 元首虽病 莅群神于夏庭兮 鲲曰 于湖令 洞庭 戎自言与康居山阳二十年 玄以事与陶争 故事 徙散骑常侍 践天子位焉 不敢失道 歌来苏之惠 御之有常 史臣曰 有违犯者三家 是以申陈其愚 岂得不使发愤耶 今骨肉尚
挚虞 非刘氏也 羌戎狡猾 封熊之蹯 遵道让齿 后遂伐社树 奄有魏域 大梁之黍 或恐人情染俗来久 惟我用夙夜匪懈 州郡辟召 实自宜然 挟尔矢 从平王敦 祖游后出 乃诬缵盗父时金宝 迩可远在兹 荆州刺史宗岱率建平太守孙阜救之 后太傅杨骏辟为祭酒 尔爱其羊 荷先帝殊异之宠 受过
庭之训 汉太子太傅疏广之后也 敳见王室多难 及诸侯修之者 其有履谦寒素靖恭求己者 及锐志铨衡 乃知下问之旨笃焉 岂故为哉 坐上诸将皆惧而走 旉与博士太叔广 谓可徙还西州 哭张公之非罪 初无一言何也 要骏故主簿潘岳 翻栖火树 前祝融以掌燧兮 议不足采 沿江东下 圣王既没
教科版高中物理必修2第3章第4节 人造卫星宇宙速度 名师公开课市级获奖课件(21张)
课前自主梳理 课堂互动探究
[精典示例]
[例 1] (多选)三颗人造地球卫星 A、B、C 绕地球做匀速圆周运 动，如图 1 所示，已知 mA＝mB＜mC，则对于三颗卫星，正 确的是( ) A．运行线速度关系为 vA＞vB＝vC B．运行周期关系为 TA＜TB＝TC C．向心力大小关系为 FA＝FB＜FC
近地卫星的线速度即第一宇宙速度是最大环绕速度。
课前自主梳理 课堂互动探究
[精典示例]
[例2] 已知地球的质量约为火星质量的 10倍，地球的半径约为 火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆 周运动的速率约为( A．3.5 km/s C．17.7 km/s ) B．5.0 km/s D．35.2 km/s
宇宙速度及其理解
[要点归纳]
1．认识第一宇宙速度：第一宇宙速度是人造卫星近地环绕地 球做匀速圆周运动必须具备的速度，即近地卫星的环绕速
度。
课前自主梳理
课堂互动探究
2．推导：对于近地人造卫星，轨道半径r近似等于地球半径R ＝6 400 km，卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星 在地面上所受的重力，取g＝9.8 m/s2，则
第4节 人造卫星 宇宙速度
课前自主梳理
课堂互动探究
学习目标 1.了解人造卫星的有关知识。 2.知道三个宇宙速度的含义，会推 导第一宇宙速度。
核心提炼 3个速度——第一、二、 三宇宙速度
几个关系——线速度、角
速度、周期与轨道半径 的关系
3.正确理解人造卫星做圆周运动
时，各物理量之间的关系。
课前自主梳理
答案
ABD
课前自主梳理
课堂互动探究
[针对训练1] a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行 的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个 圆轨道上，b、 c轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运
[精典示例]
[例 1] (多选)三颗人造地球卫星 A、B、C 绕地球做匀速圆周运 动，如图 1 所示，已知 mA＝mB＜mC，则对于三颗卫星，正 确的是( ) A．运行线速度关系为 vA＞vB＝vC B．运行周期关系为 TA＜TB＝TC C．向心力大小关系为 FA＝FB＜FC
近地卫星的线速度即第一宇宙速度是最大环绕速度。
课前自主梳理 课堂互动探究
[精典示例]
[例2] 已知地球的质量约为火星质量的 10倍，地球的半径约为 火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆 周运动的速率约为( A．3.5 km/s C．17.7 km/s ) B．5.0 km/s D．35.2 km/s
宇宙速度及其理解
[要点归纳]
1．认识第一宇宙速度：第一宇宙速度是人造卫星近地环绕地 球做匀速圆周运动必须具备的速度，即近地卫星的环绕速
度。
课前自主梳理
课堂互动探究
2．推导：对于近地人造卫星，轨道半径r近似等于地球半径R ＝6 400 km，卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星 在地面上所受的重力，取g＝9.8 m/s2，则
第4节 人造卫星 宇宙速度
课前自主梳理
课堂互动探究
学习目标 1.了解人造卫星的有关知识。 2.知道三个宇宙速度的含义，会推 导第一宇宙速度。
核心提炼 3个速度——第一、二、 三宇宙速度
几个关系——线速度、角
速度、周期与轨道半径 的关系
3.正确理解人造卫星做圆周运动
时，各物理量之间的关系。
课前自主梳理
答案
ABD
课前自主梳理
课堂互动探究
[针对训练1] a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行 的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个 圆轨道上，b、 c轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运
人造卫星 宇宙速度课件2013.4。15(公开课终稿)
1 r3
T r3
1 a 2 r
GM a r2
低轨、高速（线速度、角速度和加速度）周期短
思考（6）：
v2 由 a ，人造卫星环绕地球运动过 r
程中，线速度增加到原来的2倍，则向心 加速度变为原来的4倍。此说法正确吗？
小 结
GM 第一宇宙速度：V1 gR 7.9km / s R
r；请导出卫星稳定环绕地球运动过程中的加速度a，
线速度v，角速度ω，及周期T的表达式。
根据万有引力提供向心力的规律
GMm m v2 2 r r
GMm mr 2 r2
GMm 4 2 m 2 r 2 r T GMm ma 2 r
v
GM r
1 v r
GM r3
r3 T 2 GM
第二宇宙速度：V2 11.2km / s 第三宇宙速度：V3 16.7km / s
人造卫星环绕地球的运动
GM a 2 r
3 GM r GM T 2 V 3 r GM r
人造卫星 宇宙速度
一、牛顿的设想
当速度足够大时, 物体就永远不会落到地面,而围绕地球旋 转,成为一颗人造地球卫星了。这个速度最小是多大呢？
二、宇宙速度
探究一：在地面以多大的速度抛出物体，它才会绕地 球表面运动，不会落回地面？ (已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球半径R=6400km， 地球质量M=5. 98×1024kg)
思考1：如果卫星的发射速度大于 第一宇宙速度，卫星能否环绕地 球运行？ 思考2：若增大人造卫星环绕地球 运行轨道半径r，卫星环绕地球 运行的速度大小怎样变化？
第一宇宙速度是能使人造卫 星环绕地球运行的最小发射速 度。也是人造卫星稳定环绕地 球表面运行的速度，即最大环 绕速度。
《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》说课稿
《人造卫星宇宙速度》说课稿《人造卫星宇宙速度》说课稿1各位专家、老师：大家好！我是海门中学的物理老师施永华，很兴奋能就《人造卫星宇宙速度》一课的教学设计向大家作一汇报。
一、教学设计指导思想1.顺应时代进展，培育同学的信息素养。
在信息技术普及的今日，信息素养已成为新世纪每个社会成员必备的基本生存力量。
在这种时代背景下，老师如何以课堂教学为载体，培育同学的信息素养，是当前学科教学面临的一个问题。
2.转变学习方式，培育自主学习的力量。
要转变以老师讲授、课堂灌输为基础，劳动强度大、效率低的传统教学模式，向素养教育、创新教育转变，其关键就是要转变同学的学习方式，由过去的“教”为中心，向“学”为中心转变，培育同学自我建构新学问的力量、自主学习的力量。
网络信息技术为培育同学的自主学习力量供应了良好途径。
结合网络信息技术与建构主义学习理论，我对《人造卫星宇宙速度》一节内容进行了网络环境下学科信息化教学的探究。
通过引导同学在网上的探究活动，转变同学的学习方式，引导同学主动参加，乐于探究，培育同学收集和处理科学信息的力量、猎取新学问的力量、分析和解决问题的力量和沟通与合作的力量等。
通过学科的信息化教学，可以同时实现对同学信息素养和自主学习力量的培育，为终身学习，后续学习打下坚实的基础。
本方案就是结合网络信息技术与建构主义学习理论，“以学为中心”，为在多媒体网络教室进行的网络教学而设计，旨在充分利用各种信息资源帮助同学自主、探究、协作学习，培育同学对Internet资料的收集、分析、加工和利用的力量。
二、教学设计背景分析教材分析〔地位和作用〕〔1〕学问特点：人造卫星是高一新教材第六章万有引力定律中的最终一节课的内容，新教材的编排与原教材相比，稍有变动：①由选修内容改编为必修内容；②删掉了原材料中的“人造卫星的应用”和“航天技术的进展”的内容；③加入了“向不同轨道放射卫星，火箭克服地球引力而做功不同”问题的分析；④把第一宇宙速度v= 的推导放入课后的习题中。
人造卫星宇宙速度2讲课文档
人造卫星宇宙速度
第一页，共43页。
（优选）人造卫星宇宙速度
第二页，共43页。
第三页，共43页。
第四页，共43页。
1.人造地球卫星绕地球做匀速圆
周运动的向心力是由地球对卫
星的万有引力提供，其轨道的 圆心与地心重合。 2．人造地球卫星在不同的轨道 上线速度不同，第一宇宙速度v＝7.9 km/s是卫星绕
重点诠释
1．第一宇宙速度的两种推导方法 (1)由万有引力提供向心力得，GMr2m＝mvr2，所以卫星的线速 度 v＝ GrM，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，则当 r＝R 时得第一宇宙速度 v＝ GRM＝7.9 km/s(M 为地球质量，R 为地球半径)。 (2)对于近地卫星，重力近似等于万有引力，mg＝mRv2得 v＝ gR＝7.9 km/s，g 为地球表面的重力加速度。
图3－4－1
(3)一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。如图
3－4－1所示。
第十页，共43页。
3．卫星的种类 卫星的种类主要是按卫星有什么样的功能来进行命 名的。主要有侦察卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫 星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测 地卫星等。 4．同步卫星
地球同步卫星是指在赤道平面内，以和地球自转角速度 相同的角速度绕地球运动的卫星，同步卫星又叫通讯卫星。 同步卫星有以下几个特点：
第十五页，共43页。
相同，速度大小相等，故无相对运动，不会相撞，A 错误。由GMr2m ＝ma＝mrv2知：通讯卫星运行的线速度、向心加速度大小一定， 所以 D 正确。
答案：BD
第十六页，共43页。
1．第一宇宙速度
使卫星能环绕地球运行所需的 ＝ 7.9 k，m又/s 称环绕速度。
第一页，共43页。
（优选）人造卫星宇宙速度
第二页，共43页。
第三页，共43页。
第四页，共43页。
1.人造地球卫星绕地球做匀速圆
周运动的向心力是由地球对卫
星的万有引力提供，其轨道的 圆心与地心重合。 2．人造地球卫星在不同的轨道 上线速度不同，第一宇宙速度v＝7.9 km/s是卫星绕
重点诠释
1．第一宇宙速度的两种推导方法 (1)由万有引力提供向心力得，GMr2m＝mvr2，所以卫星的线速 度 v＝ GrM，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，则当 r＝R 时得第一宇宙速度 v＝ GRM＝7.9 km/s(M 为地球质量，R 为地球半径)。 (2)对于近地卫星，重力近似等于万有引力，mg＝mRv2得 v＝ gR＝7.9 km/s，g 为地球表面的重力加速度。
图3－4－1
(3)一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。如图
3－4－1所示。
第十页，共43页。
3．卫星的种类 卫星的种类主要是按卫星有什么样的功能来进行命 名的。主要有侦察卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫 星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测 地卫星等。 4．同步卫星
地球同步卫星是指在赤道平面内，以和地球自转角速度 相同的角速度绕地球运动的卫星，同步卫星又叫通讯卫星。 同步卫星有以下几个特点：
第十五页，共43页。
相同，速度大小相等，故无相对运动，不会相撞，A 错误。由GMr2m ＝ma＝mrv2知：通讯卫星运行的线速度、向心加速度大小一定， 所以 D 正确。
答案：BD
第十六页，共43页。
1．第一宇宙速度
使卫星能环绕地球运行所需的 ＝ 7.9 k，m又/s 称环绕速度。
人造卫星宇宙速度3共4张讲课文档
人造卫星宇宙速度3共4张
第一页，共4页。
关键：
1.赤道处物体向心力由万有引力的一部分提供
2.以同步卫星为桥梁
3.赤道处和同步的联系是角速度相同 4.近地和同步的联系是都是卫星模型
2021/10/8
第二页，共4页。
例2、地球同步卫星距离地心的距离为r，运行速
率为V1，向心加速度为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，
地球的半径为R，则
A、a1 r
B、
a2 R
a1 a2
r2 R2
C、v1 v2
R2 r2
(A、DD、)
v1 R v2 r
第三页，共4页。
• 例3、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动， 所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角 速力 球 为度度同为为v3，为步Fv，2ω角卫，假1速;星向绕设度所心地三为受加球者ω的质表速3.向量面地度心相附球为力等近表a2.为做面则，F圆（重线3，周力速向运加度心）动速为加的度v2速，人为度造g角，为卫速第a星度3，一受为线宇的ω速宙向2;速度心地
• A.F1=F2＞F3 B.a1=a2=g＞a3
• C.v1=v2=v＞v3
D.ω1=ω3＜ω2
注意区别在赤道上随地球自转的物体和贴近地表心力为物体所受万有引力与地面支持
力的合力，近地卫星的向心力等于万有引力，同步卫星的向心力等于同 步卫星所在处的万有引力，故有F1＜F2，F2＞F3，加速度：a1＜a2，a2=g， a3＜a2，线速度：v1=ω1R，v3=ω1（R+h）.因此v1＜v3，而v2＞v3.角速度 ω1=ω3＜ω2. 答案:D
第四页，共4页。
第一页，共4页。
关键：
1.赤道处物体向心力由万有引力的一部分提供
2.以同步卫星为桥梁
3.赤道处和同步的联系是角速度相同 4.近地和同步的联系是都是卫星模型
2021/10/8
第二页，共4页。
例2、地球同步卫星距离地心的距离为r，运行速
率为V1，向心加速度为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，
地球的半径为R，则
A、a1 r
B、
a2 R
a1 a2
r2 R2
C、v1 v2
R2 r2
(A、DD、)
v1 R v2 r
第三页，共4页。
• 例3、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动， 所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角 速力 球 为度度同为为v3，为步Fv，2ω角卫，假1速;星向绕设度所心地三为受加球者ω的质表速3.向量面地度心相附球为力等近表a2.为做面则，F圆（重线3，周力速向运加度心）动速为加的度v2速，人为度造g角，为卫速第a星度3，一受为线宇的ω速宙向2;速度心地
• A.F1=F2＞F3 B.a1=a2=g＞a3
• C.v1=v2=v＞v3
D.ω1=ω3＜ω2
注意区别在赤道上随地球自转的物体和贴近地表心力为物体所受万有引力与地面支持
力的合力，近地卫星的向心力等于万有引力，同步卫星的向心力等于同 步卫星所在处的万有引力，故有F1＜F2，F2＞F3，加速度：a1＜a2，a2=g， a3＜a2，线速度：v1=ω1R，v3=ω1（R+h）.因此v1＜v3，而v2＞v3.角速度 ω1=ω3＜ω2. 答案:D
第四页，共4页。
第23讲人造卫星宇宙速度(讲义)
第23讲人造卫星宇宙速度名目复习目标网络构建考点一不同轨道卫星参量宇宙速度【夯基·必备根底学问梳理】学问点1 不同轨道卫星参量学问点2 宇宙速度【提升·必考题型归纳】考向1不同轨道卫星参量考向2宇宙速度考点二同步卫星【夯基·必备根底学问梳理】学问点同步卫星的特点【提升·必考题型归纳】考向同步卫星的特点应用考点三“三体〞运动比拟【夯基·必备根底学问梳理】学问点近地卫星、同步卫星和赤道上物体运动的比拟【提升·必考题型归纳】考向近地卫星、同步卫星和赤道上物体运动的比拟真题感悟1、把握不同轨道卫星加速度、线速度等参量的求解。
2、把握同步卫星的特点，并能够比拟近地卫星、同步卫星和赤道上物体运动。
3、会求解不同天体的第一宇宙速度。
考点一不同轨道卫星参量宇宙速度学问点1 不同轨道卫星参量G Mmr 2＝⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫ma →a ＝GMr2m v 2r →v ＝ GM r mω2r →ω＝GM r 3m 4π2T 2r →T ＝ 4π2r3GM 越高越慢 学问点2 宇宙速度 〔1〕第一宇宙速度的推导方法一：由G Mm R 2＝m v 12R 得v 1＝GMR方法二：由mg ＝m v 12R得v 1＝gR第一宇宙速度是放射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，对于人造地球卫星而言，最小周期：T min ＝2π Rg＝5 075 s≈85 min 。
〔2〕宇宙速度与人造地球卫星运动轨迹的关系(1)v 发＝7.9 km/s 时，卫星绕地球做匀速圆周运动。
(2)7.9 km/s<v 发<11．2 km/s ，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。
(3)11．2 km/s ≤v 发<16.7 km/s ，卫星绕太阳做椭圆运动。
(4)v 发≥16.7 km/s ，卫星将摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。
考向1 不同轨道卫星参量1．北京时间2022年8月10日12时50分，我国在太原卫星放射中心使用六号遥十运载，胜利将吉林一号高分03D09星、云遥一号0408星等十六颗卫星放射升空，卫星顺当进入预定轨道，放射任务获得圆满胜利。
人造卫星_宇宙速度优秀课件
注意：发射速度大于7.9km/s，而小于 11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭行。
（3）第三宇宙速度（逃逸速度）
大小：v3 16.7km / s
意义：使卫星挣脱太阳引力束缚，飞到太 阳系以外的宇宙空间去的最小发射速度， 也称为逃逸速度。
第一宇宙速度理解：是发射人造卫星所必 须具有的最小速度；是卫星紧贴地球表面 做匀速圆周运动的运行速度；是所有围绕 地球做匀速圆周运动的卫星的最大速度。 第一宇宙速度的另一种表达式：（推导）
（2）第二宇宙速度（脱离速度）
大小 v2 11.2km / s
意义：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕 太阳运行的人造行星或飞到其它行星上 去的最小发射速度，也称为脱离速度。
F万=F向心力
3、人造卫星的运行速度：
设地球质量为M，卫星质量为m， 轨道半径为r，则
G
Mm r2
m
v2 r
v GM r
可见：r越大，则ｖ就越小．
那么．角速度和周期与轨道半径 的关系呢？
v GM
r
r3
T 2 2 r3
GM
可见：ｒ越大，Ｔ越大， ω越小
高轨道上运行的卫星速度小，是 否发射时的初速度也就小呢？这就需要 看卫星的发射速度，而不是运行速度
同，已知RA＜RB＜RC。若在某一时刻，它们正
好运行到同一条直线上，如图所示。那么再经过
卫星A的四分之一周期时，卫星A、B、C的位置
可能是（ ）
（2）学生小结本节课的知识点
（3）回家搜集了解更多的与卫星相关的知 识。
（4）作业：
人造卫星的发射
人造卫星的运行
V
思考：能否发射一颗周期为80min的人造地 球卫星？（请通过计算说明）
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R=6.4×106m M=6.0×1024Kg 解得v=7.9km/s
问题: 除了上面的办法，还有其他办法可以求解吗？
这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运 动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。
思考讨论3:在其他天体表面发射卫星，最小发射速度是否均
为7.9km/s?(即第一宇宙速度是7.9km/s)
问题：为什么第一宇宙速度是最低发射速度？？？？ （从能量角度解释）
推广:求解任一天体第一宇宙速度的方法
V= GM / R
对点练习1:
注：求谁的第一宇宙速 度公式中M和R就代谁的
质量和半径
某行星的质量是地球质量的6倍，半径是 地球半径的1.5倍，则此行星的第一宇宙 速度约为多少？
答案： V= GM行 / R行 = G6M地 /1.5R地 =2v地=15.8Km/s
F引 r
R
思考讨论1：
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
１.卫星绕地球运转的动力方 程是什么？
2.线速度与轨道半径的关系？
思考讨论2: 靠近地面的卫星的绕行速度是多大?
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，即：
一、牛顿的设想（发射原理） 二、各物理量与轨道半径的关系。 三、第一宇宙速度的计算 四、其他天体的宇宙速度。
第三宇宙速度（逃逸速度）：16 .7km/s 卫星摆脱太阳的引力，飞出太阳系
思考讨论4: 以下人造卫星的线速度、周期、角速度的大小关系?
1
3 2
4
v1>v2=v3>v4
T1<T2=T3<T4
ω1>ω2=ω3>ω4
梦想成真，展望未来
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校 加加林乘坐东方一号载人飞 船进入太空，实现了人类进 入太空的梦想。
学生活动：看课本第97页内容回答问题：
(1)如果近地水平发射速度大于7.9km/s小于 16.7km/s时，卫星将做什么运动？轨迹如何？
(2)如果近地水平发射速度大于16.7km/s呢，卫 星将做什么运动？轨迹如何？
宇宙速度
第一宇宙速度(环绕速度）：7.9km/s
卫星环绕地球飞行的最大速度（最大的环绕速 度）地球上发射卫星的最小发射速度 第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s 卫星摆脱地球的引力，不再绕地球飞行
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
2003年10月15日 神舟五号杨利伟
2005年10月12日 神舟六号 费俊龙聂海胜
2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射 成功
2008年9月25日 神舟七号 翟志刚刘伯明 景海鹏嫦娥卫星奔 月全程.flv
mr ( 2
T
)2
mr(2
f
)22.天体表面万有引力和重力 Nhomakorabea似相等Mm
M
mg G R2 g G R2
人造地球卫星环绕的线速度、角速度、周 期、向心加速度与半径的关系：
v
GM r
GM r3
T 2
r3 GM
300年前牛顿的猜想
牛顿的手稿
×
思考：物体速度为多大时，物体将不会落回地面而 成为绕地球运转的人造卫星呢？
5.4 飞出地球去
物理组:高建平
古人的梦想
嫦 娥 奔 月
万 户 飞 天
外 国 人 的 飞 天 梦
神州十号
问题：发射卫星的理论基础是什么？怎 样才能使航天器成为卫星呢？
一 凡是人造卫星环绕星体运行的问题都 可从下列关系去列运动方程即:
1.万有引力提供向心力
G
Mm r2
m
v2 r
mr 2
两类速度： （1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置
时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发 射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高 度，进入运动轨道． （2）运行速度：是指卫星在进入运行轨道 v发>v运 后绕地球做 匀速圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时， 运行速度等于第一宇宙速度．
问题: 除了上面的办法，还有其他办法可以求解吗？
这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运 动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。
思考讨论3:在其他天体表面发射卫星，最小发射速度是否均
为7.9km/s?(即第一宇宙速度是7.9km/s)
问题：为什么第一宇宙速度是最低发射速度？？？？ （从能量角度解释）
推广:求解任一天体第一宇宙速度的方法
V= GM / R
对点练习1:
注：求谁的第一宇宙速 度公式中M和R就代谁的
质量和半径
某行星的质量是地球质量的6倍，半径是 地球半径的1.5倍，则此行星的第一宇宙 速度约为多少？
答案： V= GM行 / R行 = G6M地 /1.5R地 =2v地=15.8Km/s
F引 r
R
思考讨论1：
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
１.卫星绕地球运转的动力方 程是什么？
2.线速度与轨道半径的关系？
思考讨论2: 靠近地面的卫星的绕行速度是多大?
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，即：
一、牛顿的设想（发射原理） 二、各物理量与轨道半径的关系。 三、第一宇宙速度的计算 四、其他天体的宇宙速度。
第三宇宙速度（逃逸速度）：16 .7km/s 卫星摆脱太阳的引力，飞出太阳系
思考讨论4: 以下人造卫星的线速度、周期、角速度的大小关系?
1
3 2
4
v1>v2=v3>v4
T1<T2=T3<T4
ω1>ω2=ω3>ω4
梦想成真，展望未来
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校 加加林乘坐东方一号载人飞 船进入太空，实现了人类进 入太空的梦想。
学生活动：看课本第97页内容回答问题：
(1)如果近地水平发射速度大于7.9km/s小于 16.7km/s时，卫星将做什么运动？轨迹如何？
(2)如果近地水平发射速度大于16.7km/s呢，卫 星将做什么运动？轨迹如何？
宇宙速度
第一宇宙速度(环绕速度）：7.9km/s
卫星环绕地球飞行的最大速度（最大的环绕速 度）地球上发射卫星的最小发射速度 第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s 卫星摆脱地球的引力，不再绕地球飞行
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
2003年10月15日 神舟五号杨利伟
2005年10月12日 神舟六号 费俊龙聂海胜
2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射 成功
2008年9月25日 神舟七号 翟志刚刘伯明 景海鹏嫦娥卫星奔 月全程.flv
mr ( 2
T
)2
mr(2
f
)22.天体表面万有引力和重力 Nhomakorabea似相等Mm
M
mg G R2 g G R2
人造地球卫星环绕的线速度、角速度、周 期、向心加速度与半径的关系：
v
GM r
GM r3
T 2
r3 GM
300年前牛顿的猜想
牛顿的手稿
×
思考：物体速度为多大时，物体将不会落回地面而 成为绕地球运转的人造卫星呢？
5.4 飞出地球去
物理组:高建平
古人的梦想
嫦 娥 奔 月
万 户 飞 天
外 国 人 的 飞 天 梦
神州十号
问题：发射卫星的理论基础是什么？怎 样才能使航天器成为卫星呢？
一 凡是人造卫星环绕星体运行的问题都 可从下列关系去列运动方程即:
1.万有引力提供向心力
G
Mm r2
m
v2 r
mr 2
两类速度： （1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置
时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发 射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高 度，进入运动轨道． （2）运行速度：是指卫星在进入运行轨道 v发>v运 后绕地球做 匀速圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时， 运行速度等于第一宇宙速度．