《人造卫星》.ppt-人教版[整理]
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2021学年高一下学期物理人教版(教材)必修第二册PPT-7.4宇宙航行
1
4πGv 2.韩愈《师说》中“1是故弟子不必不如师,师不必贤于弟子”这句话与荀子《劝学》中的“ 青,取之于蓝,而青于蓝”观点相同。
“露从今夜白,月是故乡明。”故乡是我们每一个人永远的牵挂,故乡的小路上留下了我们太多的回忆,请听5.1班同学的合唱《故乡
的三小,诗路速歌》赏,度析请: 3,年也级的是小朋最友作大好准的备。环绕速度,C 错误;第一宇宙速度 v1=7.9 km/s,
1.判断正误。
(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是 5.0 km/s。
(√)
(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是 7.9 km/s。( √ )
(3)如果在地面发射卫星的速度大于 11.2 km/s,卫星会永远
离开地球。
(√)
(4)要发射一颗人造月球卫星,在地面的发射速度应大于
16.7 km/s。
4.发射速度与卫星的轨道关系 (1)当 7.9 km/s≤v 发< 11.2 km/s 时,卫星绕地球做椭圆运动。 (2)当 11.2 km/s≤v 发< 16.7 km/s 时,卫星绕太阳旋转,成为 太阳系一颗“小行星”,或绕其他行星旋转,成为其他行星的一 颗卫星。 (3)当 v 发≥16.7 km/s 时,卫星脱离太阳的引力束缚跑到太阳 系以外的空间中去。
(1)什么是第一宇宙速度? (2)什么是第二、第三宇宙速度?
提示:(1)第一宇宙速度是卫星在地球附近绕地球做 匀速圆周运动的最大速度。
(2)第二宇宙速度是能够克服地球引力,永远离开地 球的速度;第三宇宙速度是能够挣脱太阳引力束缚,飞 到太阳系外的速度。
[明要点]
—
数值
意义
第一宇 宙速度
_7_.9_km/s
(1)卫星在地球表面附近绕地球做 _匀__速__圆__周__运__动__的速度 (2)人造卫星的最小地面发射速度
2021学年高一下学期物理人教版(教材)必修第二册PPT-7.4宇宙航行
2.第二宇宙速度 在地面附近发射飞行器,使之能够克服地球的引力,永远离开地球所需 的最小发射速度,其大小为11.2 km/s.当发射速度7.9 km/s<v0<11.2 km/s时, 飞行器绕地球运行的轨道是椭圆,且在轨道不同点速度大小一般不同. 3.第三宇宙速度 在地面附近发射飞行器,使之能够挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系外 的最小发射速度,其大小为16.7 km/s.
例2 (多选)第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运 动的速度,则有 A.被发射的物体质量越大,第一宇宙速度越大 B.被发射的物体质量越小,第一宇宙速度越大
√C.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关 √D.第一宇宙速度与地球的质量有关
解析 第一宇宙速度 v= GRm地,与地球的质量 m 地有关,与被发射物体 的质量无关,故选项 C、D 正确.
总结提升
近地卫星、极地卫星和月球 1.近地卫星:地球表面附近的卫星,r≈R;线速度v≈7.9 km/s、周期T =2πvR ≈85 min,分别是人造地球卫星做匀速圆周运动的最大速度和最 小周期. 2.极地卫星:轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星,运行时 能到达南北极上空. 3.月球绕地球的公转周期T=27.3天,月球和地球间的平均距离约38万 千米,大约是地球半径的60倍.
例3 (多选)(2019·佛山一中高一下期中)下列关于同步卫星的说法正确
的是
√A.一定位于赤道正上空
B.为了避免相撞,应该与其他国家的同步卫星在不同的轨道上运行
C.发射速度小于7.9 km/s
√D.运行速度小于7.9 km/s
解析 同步卫星定点在地球赤道上空某处,距地面的高度相同,即所 有的同步卫星在同一轨道上,周期都与地球自转周期相同,故A正确, B错误; 卫星发射速度在7.9 km/s到11.2 km/s之间,故C错误; 卫星运动的轨道半径越小,运行的速度越大,当轨道半径接近地球半 径R时运行速度最大,为第一宇宙速度7.9 km/s,同步卫星的轨道半径 大于地球的半径,故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度7.9 km/s, 故D正确.
统编人教版四年级语文下册第8课《千年梦圆在今朝》优秀课件
2019年1月3日,“嫦娥 四号”探测器实现了人类首 次月球背面软着陆……
看到中国航天事业取得的这些成就,你想说些什么?
中国航天事业的发展日新月异, 我为祖国感到骄傲,我要好好学习, 将来为祖国的建设贡献自己的一份 力量。
查找资料,了解更多的航天故事、航天成就吧!
神舟七号,实现了中国
天宫一号是中国
华民族很久以来的人飞上 天、车走空中的奇妙想象。 策马扬鞭再奋蹄
九天揽月:揽,采摘。 到天的最高处去摘月。常 形容壮志豪情。本课指中 华民族很久以来的人飞上 天、车走空中的奇妙想象。
造句:科技的飞速发展使人类能够上九 天揽月,下五洋捉鳖,科技成就让我们叹为 观止。
先驱:指在思想上和行为上走在前端的 人。本课指为整个人类向未知世界探索的进 程作出了,在千百年的岁月流传之中, 不断地尝试实现自己的美好愿望。
炎黄子孙的激情和想象力,以及一代代人 的尝试。
万户那种勇于实践的探索精神,极大 地震撼和鼓舞着人们。数百年来,坚定而 执着的炎黄子孙,在实现飞天梦的过程 中,遭受了无数失败,付出了惨重代价, 但是,始终没有放弃飞离地球的努力。
探索精神以及坚定而执着的追求。
毛泽东主席在苏联第一颗人造卫星上 天之后的第二年—1958年,庄重地表示: 我们也要搞人造卫星……
1992年9月21日,党中央决定实施载 人航天工程……
领导人重视以及党中央的英明决策。
让我们一起来聆 听这穿越苍穹的 《东方红》乐曲!
一百一十多个单位直接承担了研制、建设 和发射任务。经过广大科技人员、工人和解放 军官兵十余年的不懈努力……“神舟五号”飞 船被送上太空。
拓展延伸
月亮“别称”知多少 银钩 玉钩 琼钩 玉帘钩 玉弓 弓月 明弓 金轮 玉轮 银盘 玉盘 金镜 玉镜 冰镜 水镜
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神舟七号,实现了中国
天宫一号是中国
华民族很久以来的人飞上 天、车走空中的奇妙想象。 策马扬鞭再奋蹄
九天揽月:揽,采摘。 到天的最高处去摘月。常 形容壮志豪情。本课指中 华民族很久以来的人飞上 天、车走空中的奇妙想象。
造句:科技的飞速发展使人类能够上九 天揽月,下五洋捉鳖,科技成就让我们叹为 观止。
先驱:指在思想上和行为上走在前端的 人。本课指为整个人类向未知世界探索的进 程作出了,在千百年的岁月流传之中, 不断地尝试实现自己的美好愿望。
炎黄子孙的激情和想象力,以及一代代人 的尝试。
万户那种勇于实践的探索精神,极大 地震撼和鼓舞着人们。数百年来,坚定而 执着的炎黄子孙,在实现飞天梦的过程 中,遭受了无数失败,付出了惨重代价, 但是,始终没有放弃飞离地球的努力。
探索精神以及坚定而执着的追求。
毛泽东主席在苏联第一颗人造卫星上 天之后的第二年—1958年,庄重地表示: 我们也要搞人造卫星……
1992年9月21日,党中央决定实施载 人航天工程……
领导人重视以及党中央的英明决策。
让我们一起来聆 听这穿越苍穹的 《东方红》乐曲!
一百一十多个单位直接承担了研制、建设 和发射任务。经过广大科技人员、工人和解放 军官兵十余年的不懈努力……“神舟五号”飞 船被送上太空。
拓展延伸
月亮“别称”知多少 银钩 玉钩 琼钩 玉帘钩 玉弓 弓月 明弓 金轮 玉轮 银盘 玉盘 金镜 玉镜 冰镜 水镜
高一高三物理-人造卫星
运动,下列说法正确的是( BC )
A.“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运 动时速度大小可能变化 B.“嫦娥三号”在距离月面高度100 km的圆轨道Ⅰ上运动 的周期一定大于在椭圆轨道Ⅱ上运动的圆期 C.“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的加速度一 定大于经过P点时的加速度 D.“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的速率可能 小于经过P点时的速率
速度
C.卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9 km/s,
而在远地点P的速度一定小于7.9 km/s
D.卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3
上经过P点时的加速度
作业
(多选)2015年7月25日我国采用“一箭双星”方式成功发 射了第18、19颗北斗卫星,标志着我国自行研制的北斗卫星 导航系统(CNSS)向2020年全球覆盖的建设目标迈出坚实一 步.据悉我国于2012年10月25日发射了定点于地球静止轨道 上的第十六颗北斗卫星“北斗-G6”,已经实现了北斗导航
例题
B 关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是 ( )
A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有 相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有 相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径 有可能不同 D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面 一定会重合
例题
有a、b、c、d四颗卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球
一起转动,b在地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步
卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为24 h,所有卫星
的运动均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则
C 下列关于卫星的说法中正确的是 (
A.“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运 动时速度大小可能变化 B.“嫦娥三号”在距离月面高度100 km的圆轨道Ⅰ上运动 的周期一定大于在椭圆轨道Ⅱ上运动的圆期 C.“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的加速度一 定大于经过P点时的加速度 D.“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的速率可能 小于经过P点时的速率
速度
C.卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9 km/s,
而在远地点P的速度一定小于7.9 km/s
D.卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3
上经过P点时的加速度
作业
(多选)2015年7月25日我国采用“一箭双星”方式成功发 射了第18、19颗北斗卫星,标志着我国自行研制的北斗卫星 导航系统(CNSS)向2020年全球覆盖的建设目标迈出坚实一 步.据悉我国于2012年10月25日发射了定点于地球静止轨道 上的第十六颗北斗卫星“北斗-G6”,已经实现了北斗导航
例题
B 关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是 ( )
A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有 相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有 相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径 有可能不同 D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面 一定会重合
例题
有a、b、c、d四颗卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球
一起转动,b在地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步
卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为24 h,所有卫星
的运动均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则
C 下列关于卫星的说法中正确的是 (
4. 人造卫星 宇宙速度
处飞行过程中,发
现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星,并测
得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是( AD )
A.天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比
B.两颗卫星的线速度一定相等
C.天体A、B的质量一定相等
D.天体A、B的密度一定相等
6.我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量 为1.24 t,在某一确定的轨道上运行.下列说法中正确的 是( B ) A.它定点在北京正上方太空,所以我国可以利用它进行电 视转播 B.它的轨道平面一定与赤道平面重合
Main Idea
人造 卫星
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,成为一颗绕地球运
动的人造地球卫星。简
称人造卫星。
Main Idea
1895年,俄国宇航先驱齐奥尔科夫斯基 在一篇名为《天地幻想和全球引力效应》的 论文中率先提出了制造人造卫星的设想。 1957年10月4日,苏联将第一颗人造卫星送 入环绕地球的轨道。此后,数以千计的人造 卫星、空间站,被相继发射进入轨道,用于
3. 火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的 轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫 二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比( AC ) A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二的角速度较大
C.火卫一的运动速度较大
D.火卫二的向心加速度较大
4.某同学通过直播得知“神舟”六号在圆轨道上运转 一圈的时间小于24小时,由此他将其与同步卫星进行比 较而得出以下结论,其中正确的是( AD ) A.“神舟”六号运行的向心加速度大于同步卫星的 向心加速度 B.“神舟”六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫 星的速率 C.“神舟”六号在圆轨道上的运行角速度小于同步 卫星的角速度 D.“神舟”六号运行时离地面的高度小于同步卫星 的高度
现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星,并测
得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是( AD )
A.天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比
B.两颗卫星的线速度一定相等
C.天体A、B的质量一定相等
D.天体A、B的密度一定相等
6.我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量 为1.24 t,在某一确定的轨道上运行.下列说法中正确的 是( B ) A.它定点在北京正上方太空,所以我国可以利用它进行电 视转播 B.它的轨道平面一定与赤道平面重合
Main Idea
人造 卫星
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,成为一颗绕地球运
动的人造地球卫星。简
称人造卫星。
Main Idea
1895年,俄国宇航先驱齐奥尔科夫斯基 在一篇名为《天地幻想和全球引力效应》的 论文中率先提出了制造人造卫星的设想。 1957年10月4日,苏联将第一颗人造卫星送 入环绕地球的轨道。此后,数以千计的人造 卫星、空间站,被相继发射进入轨道,用于
3. 火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的 轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫 二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比( AC ) A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二的角速度较大
C.火卫一的运动速度较大
D.火卫二的向心加速度较大
4.某同学通过直播得知“神舟”六号在圆轨道上运转 一圈的时间小于24小时,由此他将其与同步卫星进行比 较而得出以下结论,其中正确的是( AD ) A.“神舟”六号运行的向心加速度大于同步卫星的 向心加速度 B.“神舟”六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫 星的速率 C.“神舟”六号在圆轨道上的运行角速度小于同步 卫星的角速度 D.“神舟”六号运行时离地面的高度小于同步卫星 的高度
新人教版高中物理必修二第六章第五节宇宙航行课件 (共51张PPT)
4.梦想成真. 1957 年 10 月,苏联成功发射了第一颗人造地球卫星. 1969 年 7 月,美国“阿波罗 11 号”登上月球. 2003 年 10 月 15 日,我国航天员杨利伟踏入太空. 2010 年 10 月 1 日,我国的“嫦娥二号”探月卫星发 射成功. 2013 年 6 月 11 日,我国的“神舟十号”飞船发射成 功.
结合选项 C 知选项 D 错误.本题正确选项为 A、B、 C.
答案:ABC
2.(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 D.半径与周期关系为RT2A3A=RT2B3B=RT2C3C 解析:由 GMr2m=mvr2得 v= GrM,所以 vA>vB=
1.第一宇宙速度的理解. 2.人造卫星的线速度、角 速度、周期与半径的关 系.
知识点 宇宙航行
提炼知识 1.牛顿的“卫星设想”. 如图所示,当物体的初速度足够大时, 它将会围绕地球旋转而不再落回地面,成为 一颗绕地球转动的人造卫星.
2.原理. 一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周 运动,向心力由地球对它的万有引力提供,即 GMr2m=_m_v_r2,
1.人造卫星的 an、v、ω、T 由地球的质量 M 和卫星 的轨道半径 r 决定,当 r 确定后,卫星的 an、v、ω、T 便 确定了,与卫星的质量、形状等因素无关,当人造卫星的 轨道半径 r 发生变化时,其 an、v、ω、T 都会随之改变.
2.在处理人造卫星的 an、v、ω、T 与半径 r 的关系 问题时,常用公式“gR2=GM”来替换出地球的质量 M, 会使问题解决起来更方便.
人教版高一物理必修2第六章微课课件—近地卫星、赤道上物体和同步卫星的运行问题 (共6张PPT)
A:F1=F2>F3
B:a1=a2>a3
C:v1=v2>v3
D:ϖ1=ϖ3<ϖ2
谢谢!
近地卫星、同步卫星及赤道上物体的运行参量比较问题
近地卫星、同步卫星及赤道上物体的运行问题
近、同:Fn=F万;赤:Fn=F万-F支(Fn≠F万); ①近地卫星与同步卫星: “高轨低速长周期”:
r同>r近; a、v、w:近>同; T:近<同;
② 同步卫星与赤道上物体: “同轴转动模型”: r同>r赤; T同=T物=24h(w相同); a、v:同>赤 ③ 三类卫星匀速圆周运动的比较: r同>r近=r物; T近<T同=T物=24h(w同=w物<w近) V近>V同>V物; a近>a同>a物;(Fn近>Fn同>Fn物)(F万物=F万近>F万同)
二、பைடு நூலகம்动装置:
同轴传动
特点
规律
A、B两点在同轴的一 个圆盘上
装置
角速度、周期相同、 转动方向相同
由υ=rω得:r越大,υ越大; 由a=rω2得:r越大,a越大
例题、(多)地球赤道上有一物体a随地球的自转而做圆周运动,所
需的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ϖ1; 绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星b所需的向心力为F2,向心 加速度为a2,线速度为v2,角速度为ϖ2; 地球同步卫星c所需的向心力F3,向心加速度为a3,线速度为v3, 角速度为ϖ3;假设三者质量相等,则错误的是( )ABC
同步 卫星
赤道上 的物体
近地 卫星
一、人造地球卫星的轨道基本物理量求解:
人造卫星做匀速圆周运动:万有引力提供向心力
中小学优质课件人造卫星课件.ppt
3、同步卫星只有一个轨道,且这个轨道一定在赤道的上
空。轨道高度按下式来计算:
= GMm
(R+h)2
m 4π2 T2
(R+h)
GMm mg≈
R2
3
h = GMT2 -R=3.56×107m
4π2
3
= h R2gT2 -R
4π2
4、同步卫星的运行速度:V=ω(R+h) = 2π (R+h)=3.1km/s
2、角速度随轨道半径的关系:
GMm = mω2r
r2
ω=
GM r3
可见:卫星绕行的角速度随轨道半径增大而减小。
3、周期随轨道半径的关系:
= GMm
r2
m 4π2 T2
r
= T
4π2r3
GM
可见:卫星绕行的周期随轨道半径增大而增大。
三、宇宙速度
1、第一宇宙速度
(1)推导: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,卫星 运动的速度为V.
解:虽然距地面高的卫星运行速度比靠近地面的卫星运行 速度小,但是,向高轨道发射卫星却比向低轨道发射卫星 要困难,因为向高轨道发射卫星,火箭要克服地球对它的 引力做更多的功,所以高轨道卫星需要的发射速度比低轨 道卫星的发射速度大。该说法是错误的。
3、金星的半径是地球半径的0.95倍,质量是地球的0.82倍,
二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系
基本思路:把卫星围绕地球的运动看成是一种匀速圆周运动,则所受的引 力充当其作圆周运动的向心力。
二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系
1、线速度随轨道半径的关系:
GMm = mV2
r2
第四章第第四节 万有引力 人造卫星
第四章
曲线运动
万有引力定律
(2)人造地球卫星的最小发射速度等于 近地卫星的运行速度,此时发射卫星 的动能全部作为绕行的动能而不需要 转化为重力势能.此速度即为第一宇 宙速度,此时v发射=v环绕,即第一宇 宙速度也等于最大环绕速度.
第四章
曲线运动
万有引力定律
2.两种周期——自转周期和公转周期 自转周期是天体绕自身某轴线转动一 周的时间,公转周期是卫星绕中心天 体做圆周运动-周的时间.一般情况 下天体的自转周期和公转周期是不等 的,如:地球自转周期为24小时,公 转周期为365天.但也有相等的,如 月
2
第四章
曲线运动
万有引力定律
二、万有引力定律的应用 1.处理方法 把天体(或人造卫星)的运动看成匀速 圆周运动,其所需向心力由万有引力 提供. 2.解决天体圆周运动问题的两条思路
第四章
曲线运动
万有引力定律
(1)在地面附近万有引力近似等于物体 Mm 的重力,F 万=mg 即 G 2 =mg,整理 R 得 GM=gR .
曲线运动
万有引力定律
三、三种宇宙速度 宇宙速 数值 意义 度 (km/s) 这是卫星绕地球做圆 周运动的最小发射速 第一宇 度,若7.9 7.9 地球 宙速度 m/s≤v<11.2 km/s, 物体绕_______运行 (环绕速度)
第四章
曲线运动
万有引力定律
宇宙速 度
数值 (km/s)
意义
这是物体挣脱地球引力
2
第四章
曲线运动
万有引力定律
(2)天体运动都可以近似地看成匀速圆 周运动,其向心力由万有引力提供,即 F 万=F 向. 一般有以下几种表述形式: Mm v ①G 2 = m r r
2.人造卫星模型
1.确定人造地球卫星之运行轨迹 地球质量为M, 卫星质量为m , 初始位置: 速度: y = R + h, x = 0
* *
y
(0, R+ h)
R
α
v0
p( x, y)
x
O
& & x0 = v0 cosα, y0 = v0 sinα
由Newton引力定律,建立卫星运行模型
r F=F
x x +y
2 2
& x0 = v0 cosα x = 0 t = 0, & y = R + h, y0 = v0 sinα 解:用首次积分法解方程组 d y dx ( 2) x − (1) y x 2 − y 2 = 0 dt dt d dy dx 由此有 x − y ≡0 dt dt dt dy dx 积分得首次积分 x − y =)
dx dy (1) + ( 2) dt dt dx dy −GMx GMy 2 2 dx d x dy d y dt − dt + = 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 dt dt dt dt (x + y ) (x + y ) 1 dx 2 dy 2 d d GM + = dt 2 dt dt dt x2 + y2 12 ( ) 2GM dx dy ∴积分得 + = + c2 1 dt dt ( x2 + y2 ) 2
v0 =
GM R+h
• 故知,距地面高度不同,在圆形轨道上的速度就不同, 要使卫星与地球同步,从角速度来讲,必须(最为)合 适。 • 要求卫星的角速度与地球相同
宇宙航行 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
4、2个不定:F、m
题组二 同步卫星 题4 2015年12月29日,“高分四号”卫星升空。这是我 国“高分”专项首颗高轨道、高分辨率的光学遥感卫星, 也是世界上空间分辨率很高、幅宽很大的地球同步轨道 遥感卫星。下列关于“高分四号”地球同步卫星的说法 中正确的是( ) A.该卫星定点在北京上空 B.该卫星定点在赤道上空 C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自转 周期的整数倍 D.它的周期和地球自转周期相同,但高度和速度可以 选择,高度增大,速度减小
对于P、Q两个点 加速度不变,万有引力不变
四、卫星变轨
3、三轨道的运行周期T: T1<T2<T3(高轨低速大周期)
题12[多选]设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1,在P 点经极短时间变速后的速率为v2,沿转移轨道刚到达远地 点Q时的速率为v3,在Q点经极短时间变速后进入同步轨道 后的速率为v4。下列关系正确的是( BCD ) A.v1<v3 B.v4<v1 C.v3<v4 D. v4<v2
M火 R地
v地
M地 R火
【答案】 C
12 = 2 。
91
3
四、卫星变轨
如图所示,四颗卫星均绕地球做匀速圆周运动,方向均为 逆时针方向。如果卫星3想追上卫星1,应该如何操作?
不能直接加速或减速,如果加速,则卫星做离心运动, 会进入外层轨道;如果减速,则卫星做向心运动,会 进入内层轨道。
故可以先加速后减速或先减速后加速
速度(速度更小发射不出去) 速度(速度更大会飞出去)
2.卫星发射速度要大于7.9km/s
3.同步卫星环绕速度小于7.9kn/s
三、宇宙速度
2.第二宇宙速度(逃逸速度)
V2=11.2 km/s叫作第二宇宙速度 V2>11.2 km/s 逃离地球
人造卫星PPT教学课件
g0=8.Biblioteka m/s2金星第一 宇宙速度
v=
Gm r
=
0.82GM =
0.95R
0.82 0.95
v1
=7.3km/s
课堂小结:
1、在地球上抛出的物体,当它的速度足够大时 才能成为一颗人造地球卫星。 2、人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨
道半径的关系
3、第一宇宙速度即为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。
二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系
基本思路:把卫星围绕地球的运动看成是一种匀速圆周运动,则所受的引 力充当其作圆周运动的向心力。
二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系
1、线速度随轨道半径的关系:
GMm = mV2
r2
r
V=
GM r
可见:卫星绕行轨道半径越大,绕行速度越小。
影响聚落形成和发展的因素
水源充足 地形平坦
交通便利
聚落
土壤肥沃
• 世界各地的民居有着不同的建筑风格。这 些民居既能适应当地的自然地理环境,又 与居民的社会经济生活密切联系。
你能解释下面两种民居建筑特色形成的原因吗?
• 寒冷地区的民居墙体厚实,屋内建有壁 炉或火炕,窗户比较小,有的窗户还装 上双层玻璃。在冬天积雪较多的地方, 屋顶大多高耸。
由于卫星运动所需的向心力是由万有引力提供的,所以,
GMm = mV2
r2
r
1
从上式可以看出: V r
V=
GM r
卫星离地心越远,它运行的速度越慢。
对于靠近地面的卫星(近地卫星),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:
2025人教版高考物理一轮复习讲义-第五章 第2课时 人造卫星 宇宙速度
误,C 正确; “天问一号”探测器挣脱了地球引力束缚,则它的发射速度大于等于
11.2 km/s,故B错误;
g 地=GRM地地2,g 火=GRM火火2,联立可得 g 地>g 火,故 D 错误。
考点二 宇宙速度
总结提升
宇宙速度与运动轨迹的关系
1.v发=7.9 km/s时,卫星绕地球表面做匀速圆周运动。 2.7.9 km/s<v发<11.2 km/s时,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。 3.11.2 km/s≤v发<16.7 km/s时,卫星绕太阳运动的轨迹为椭圆。 4.v发≥16.7 km/s时,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的 空间。
考点二 宇宙速度
(2)该星球的第二宇宙速度的大小。已知取无穷远处引力势能为零,物体
距星球球心距离为r时的引力势能Ep=-GmrM。(G为引力常量)
答案
2v0R t
考点二 宇宙速度
由星球表面万有引力等于物体重力知GRM2m=mg, 又星球表面 Ep=-GmRM,可得 Ep=-mvt0R, 由机械能守恒定律有12mv22-mvt0R=0, 解得 v2= 2vt0R。
考点二 宇宙速度
思考 (1)试推导第一宇宙速度的两个表达式。
答案 由 GmR地2m=mvR2得 v= 由 mg=mvR2得 v= gR
Gm地 R
考点二 宇宙速度
(2)近地卫星的运行周期大约是多长时间?
(已知地球质量为m地,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常 量为G,其中R=6.4×103 km,g=9.8 m/s2)
rr地火33=23 23,故 A 错误;
火星和地球绕太阳做匀速圆周运动,速度大小均不变,
当火星与地球相距最远时,由于两者的速度方向相反,
人造卫星
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为低轨道卫星、中轨道卫星,高轨道卫星、地球同步轨道卫星、地球静止轨道卫星、太阳同步轨道卫星、 大椭圆轨道卫星和极轨道卫星;按用途区分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。 人造卫星的运行轨道(除近地轨道外)通常有三种:地球同步轨道,太阳同步轨道,极轨轨道。 ①地球同步轨道是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特殊的轨道,叫地球静 止轨道。这种轨道的倾角为零,在地球赤道上空35786千米。地面上的人看来,在这条轨道上运行的卫 星是静止不动的。一般通信卫星,广播卫星,气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条, 而地球静止轨道只有一条。 ②太阳同步轨道是绕着地球自转轴,方向与地球公转方向相同,旋转角速度等于地球公转的平均角速度 (360度/年)的轨道,它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同 一纬度的当地时间是相同的。气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。 ③极地轨道是倾角为90度的轨道,在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空,可以俯视整个 地球表面。气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星、军用卫星常采用此轨道。
科学卫星:送入太空轨道,进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试 的卫星,如中华卫星一号、哈伯等。 通信卫星:做为电讯中继站的卫星,如:亚卫一号。 军事卫星:做为军事照相、侦察之用的卫星。
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气象卫星:摄取云层图和有关气象资料的卫星。
资源卫星:摄取地表或深层组成之图像,做为地球资源探勘之用的卫星。 星际卫星:可航行至其它行星进行探测照相之卫星,一般称之为「行星探测 器」,如先锋号、火星号、探路者号等。
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俄罗斯科学家说,如果不是因为苏联面临着核威胁,“斯普特尼克”号可能要到很久之后才会升空。