宇宙航行 经典PPT

By 涡电流
11 课堂小结
1. 宇宙速度 第一宇宙速度v1=7.9km/s 第三宇宙速度v3=16.7km/s 第二宇宙速度v2=11.2km/s
2.卫星的运行
M aG 2 r
M v G r
M G 3 r
r3 T 2 GM
3.地球同步卫星 保持在地球赤道的地面上空、运行周期与地球的自转周
④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上 说法中正确的有（ A．①② ） B C．①④ D．③④
B．②③
By 涡电流
10 课堂练习（二）
2．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法 正确的是（ D ）
A．人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7.9km/s
B．从卫星上释放的物体将作平抛运动
=F
By 涡电流
6 人造卫星（二）
已知地球质量M，半径R，卫星距地面高度h，引力常量 G .请你利用已学的知识， 探究卫星绕地球的向心加速度a、
运行速度v 、角速度w、周期T与距离地面高度h之间的关系.
By 涡电流
6 人造卫星（三）
卫星的运行(圆周轨道) r=R+h v1=7.9km/s
ma
Mm G 2 r
Mm 4 2 G m 2 ( R h) 2 ( R h) T
h 3.6 10 m 5.6 R
7
By 涡电流
9 思考
By 涡电流
10 课堂练习（一）
1．关于第一宇宙速度，下面说法：①它是人造卫星绕地 球飞行的最小速度；②它是发射人造卫星进入近地圆轨
道的最小速度；③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度；
By 涡电流
10 课堂练习（四）
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
By 涡电流
4 宇宙速度（一）
P
7.9km/s
By 涡电流
4 宇宙速度（二）
第一宇宙速度（环绕速度）：v1 =7.9km/s （地球卫星的最小发射速度） 第二宇宙速度（逃逸速度）：v2 =11.2km/s （挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度） 第三宇宙速度（脱离速度）：v3 =16.7km/s （卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）
期相同的人造地球卫星。
By 涡电流
设地球的质量为M，近地绕
地球做匀速圆周运动的飞行
器的质量为m，飞行器的速
度为v，它到地心的距离为R。
第一宇宙速度
Mm v G 2 m R R Mm G 2 mg R
2
GM v =7.9km/s R
v gR
三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖 全球。（两级有部分盲区）
By 涡电流
5 例题1
我国发射的探月卫星“嫦娥三号”的轨道半径是圆形 的，且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的
1/81 ，月球的半径约为地球半径的 1/4 ，地球第一宇宙
速度约为 7.9km/s ，求“嫦娥三号”探月卫星绕月球运
行的速率？
6 人造卫星（一）
规律
所有卫星都在以地心为圆
心的圆（或椭圆）轨道上 万有引力提供向心力
a
ABD
B.b、c周期相等，且大于a周期
c
wenku.baidu.com
C.b 、c向心加速度相等， 且大于 a 的向心
加速度 D.b、c的线速度大小相等， 且小于a的线速度
By 涡电流
8 地球同步卫星
同步怎么理解，怎样才能实现同步，同步卫星
的运行有什么规律？
• 周期T=24 h • 运行方向自西向东 • 轨道高度固定，定点在赤道正上方
By 涡电流
1 联想
By 涡电流
2 教学目标
了解人造卫星的有关知识。
会推导第一宇宙速度，知道第二、第三宇宙速度。
能用所学知识求解卫星基本问题。
By 涡电流
3 牛顿的设想 v
1、抛出小球要成为卫 星的最小抛出速度多
大？
2、近地卫星的发射速 人造卫星 度，运行速度多大？
Main Idea
By 涡电流
Main Idea
A
C
By 涡电流
6 人造卫星（五）
据某报报道，某国发射了一颗周期为80分钟的人造地球卫星。
请你用学过的知识判断这则新闻的真伪。
人造地球卫星的最短周期：
Tmin=84.8min
By 涡电流
7 例题2
如图所示， a 、 b 、 c 是地球大气层外圆
形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a 、b 质量相同，且小于c的质量，则（ A.b所需向心力最小 ） b
C．在卫星上可以用天平称物体的质量
D．我国第一颗人造地球卫星（周期是6.84×103s）离地面
高度比地球同步卫星离地面高度小
By 涡电流
10 课堂练习（三）
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
v2 m r
M aG 2 r
v G M r
m 2 r
2
M G 3 r
3
B
Main Idea
A
r 2 mr T 2 GM T
C
By 涡电流
6 人造卫星（四）
v1=7.9km/s
1、低轨道卫星和高轨道卫星比 较，运行速度、发射速度的大小
关系。
2、近地卫星所在轨道发射速度 和运行速度有什么特别，周期呢？ B