双星问题和同步卫星

高轨道卫星与近地卫星相比哪个运行速度大？为什么？
Mm v 注意：人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念 GM
发射速度 指被发射物体离开地面时的速度 r r r 运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度
2
G
m
2
v
V1=7.9km/s （第一宇宙速度）
V发射
最小发射速度 最大运行速度
人造卫星的r大, 需要的v发射大；而v运行却小
n
地球
各种各样的卫星……
北
F2
西
赤道平面
F1
F3
东
南
三、地球同步卫星
24h 1. 周期 T = _______
赤道平面 2. 轨道平面___________ 36000km 3. h =_________ （如何求？） 4. R、v、ω、T、an “全部固定” _______________
三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。
高中物理 必修2
第
例3：（06广东）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质 量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对 它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本 的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕 中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗 星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形 的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为m。 ⑴试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。 ⑵假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体 之间的距离应为多少？
（适当介绍）
人类航天始祖----万户
人类航天的始祖是我国明朝的万户。在15世纪的我国明 朝早期，一位名叫“万户”的官员，在一把椅子的背后 装上47支火箭。当然，那是当时能买到的最大的火箭。 他自己坐在椅子上，并用绳子绑紧。两手则各拿一个大 风筝。然后他要仆人将47支火箭同时点燃，想借用火箭 的力量把他推向空中。这是美国人罗伯特· 吉姆在1945 年出版的《火箭与喷射》一书中的叙述。英国、德国和 前苏联的一些火箭专家，在他们的著作中也提到或引用 了这件事。可见，万户是世界上公认的“第一个尝试利 用火箭进行飞行的人”。为表彰他的功绩，国际天文联 合会将月球上的一座环形山命名为“万户”。
高中物理 必修2
第
六
v1=7.9km/s
章
v2=11.2 km/s v3=16.7 km/s
万 有 引 力 与 航 天
二、人造卫星
1. 轨道中心
地心
万有引力 2. ________ 提供向心力 越小 越大 3. R越大，T _____，V _____， 越小 越小 ω _____，a _______。
第
六 章
万 有 引 力 与 航 天
高中物理 必修2
双星运动的特点： 1.两颗恒星均围绕共同的旋转中心做 匀速圆周运动。 2.两恒星之间万有引力分别提供了两 恒星的向心力，即两颗恒星受到的 向心力大小相等。 3.两颗恒星与旋转中心时刻三点共线， 即两颗恒星角速度相同，周期相同。
第 六 章 万 有 引 力 与 航 天
2003年10月15日9时，神州5号宇宙
飞船在酒泉卫星中心成功发射，将 第一位航天员杨利伟送入太空绕行 14圈，10月16日6时23分降落在内蒙
古主着陆场
中国成为世界上第三个独立开展载 人航天活动的国家
神舟六号发射升空
费俊龙聂海胜
神舟七号出舱
神七英雄
光子火箭
超光速飞船“千年隼”号
《星球大战》
向高轨道发射卫星与发射近地卫星相比哪个难度大？哪 个需要的发射速度大？为什么？
对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言， 却是巨大飞跃
人类遨游太空回顾
• 蒂托
• 2001年4月30日，第一 位太空游客、美国人蒂 托（中）快乐地进入国 际空间站，开始了他为 期一周的太空观光生活。 太空旅游的开辟使得普 通人也能够像宇航员一 样畅游星际之间。
中国航天事业
1992年载人航天工程正式Leabharlann Baidu动
六 章
万 有 引 力 与 航 天
高中物理 必修2
第
哈柏太空望远镜拍摄的 天狼星双星系统，在左 下方可以清楚的看见天 狼伴星(天狼 B)。
六 章
万 有 引 力 与 航 天
（01北京.08宁夏卷）两个星球组成双星，它们在相互之间的 万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。 现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。 （引力常量为G）
梦想成真：
谁为人类迈向太空提供科学思想 19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基（喷气 推进的多级火箭） 第一颗人造地球卫星何时何地发射成功 1957年10月4日苏联
第一艘载人飞船何时何地发射成功 1961年4月12日 苏联 加加林 东方一号载人飞船 人类何时登上月球 1969年7月16日9时32分，美国 阿波罗11号升空，19日进入月球 道，20日下午4时17分着陆，10时56分阿姆斯特朗踏上月面
V运 行
思考：对于绕地球运动的人造卫星： （1）离地面越高，向心力越 （2）离地面越高，线速度越 （3）离地面越高，周期越 （4）离地面越高，角速度越 （5）离地面越高，向心加速度越
小 小 大 小 小
高中物理 必修2
教学补充：
第
六 章
“双星”问 题
万 有 引 力 与 航 天
高中物理 必修2
“双星”是由两颗绕着共同的中心旋转的 恒星组成。对于其中一颗来说，另一颗 就是其“伴星”。