《高中物理 第六章 万有引力与航天 第5节宇宙航行课件1 新人教版必修2》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理 第六章 万有引力与航天 第5节宇宙航行课件1 新人教版必修2(11页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、,5 宇宙航行,牛顿的猜想,问题:牛顿实验中,物体至少要以多大的速度发射,才能在地面附近绕地球做匀速圆周运动?地球半径约为6400km。,在地面附近绕地球运行,轨道半径即为地球半径。由万有引力提供向心力:,由于万有引力近似等于物体的重力,得:,联立得 : 代入数据得 v=7.9km/s,结论: 如果发射速度小于7.9km/s,物体将落到地面,而不能成为一颗卫星;发射速度等于7.9km/s,它将在地面附近作匀速圆周运动;要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星,发射速度必须大于7.9km/s。我们把这个速度称为第一宇宙速度。,1.第一宇宙速度,一宇宙速度,第一宇宙速度的三层含义: (1)它是人造卫星
2、的最小发射速度; (2)它是在地面附近环绕地球作匀速圆周运 动的卫星的环绕速度; (3)它是所有人造卫星中的最大环绕速度。,2第二宇宙速度: 意义:使卫星挣脱地球的束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度,也称为脱离速度。 注意:发射速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s时,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆;等于或大于11.2km/s时,卫星就会挣脱地球的引力,不再绕地球运行。,2第二宇宙速度: 意义:使卫星挣脱地球的束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度,也称为脱离速度。 注意:发射速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s时,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆;等于或大于11.2k
3、m/s时,卫星就会挣脱地球的引力,不再绕地球运行。,3第三宇宙速度: 意义:使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,也称为逃逸速度。 注意:发射速度大于11.2km/s,而小于16.7km/s,卫星绕太阳做椭圆运动,成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的空间。,4.人造卫星的发射速度与运行速度的区别,(1)发射速度: 发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度,一旦发射后再无能量补充,要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速度。 (2)运行速度: 运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面飞行时,运行速度等于第一宇宙速度,当卫星的轨道半径大于地球半径时,运行速度小于第一宇宙速度。,二天体运动的线速度、角速度、周期及 加速度与半径之间的关系,三同步卫星,1.周期一定:T=24h; 2.角速度一定; 3.向心加速度大小一定; 4.与赤道平面共面; 5.离地面的高度是确定的。,课堂小结,一、宇宙速度 二、天体运动的线速度、角速度、周期 及加速度与半径之间的关系 三、同步卫星,