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1、太阳系中学物理教学课件作者：景世群开始人造卫星河北辛集中学河北辛集中学课题：人造卫星n1、发射原理n2、发射速度n3、运动参量n4、同步卫星n5、布置作业退出下一张上一张 地面上的物体，怎样才能成为地面上的物体，怎样才能成为人造地球卫星呢？人造地球卫星呢？300多多年前，年前，牛顿提牛顿提出设想出设想 由此可见，人造地球卫星运行遵从的规律是：由此可见，人造地球卫星运行遵从的规律是：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力就是向心力。就是向心力。 设地球质量为设地球质量为M，半径为半径为R。人造地人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为球卫星在圆轨道上运行，质量为m
2、，轨道轨道半径为半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运那么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的动的卫星的速度速度v如何推算如何推算？ 从从上式可以看出上式可以看出: ,卫星离地心越远，它运行的速度越慢。卫星离地心越远，它运行的速度越慢。对于靠近地面的卫星，可以认为此时的对于靠近地面的卫星，可以认为此时的 r 近似等于地近似等于地球半径球半径R，把，把r用地球半径用地球半径R代入，可以求出：代入，可以求出：这这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速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圆周运动所必须具有的最低发射速度最低发射速度，叫做，叫做第第一宇宙速度。一宇宙速度。近地面的卫
3、星的速度是多少呢？近地面的卫星的速度是多少呢？1、第一宇宙速度、第一宇宙速度：v=7.9km/s (地面附近、匀速圆周运动）地面附近、匀速圆周运动） V1=7.9km/s地球11.2km/sv7.9km/sV2=11.2km/s2、第二宇宙速度、第二宇宙速度：当物体：当物体的速度大于或等于的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的吸时，卫星就会脱离地球的吸引，不再绕地球运行。我们引，不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。把这个速度叫第二宇宙速度。V3=16.7km/s3、第三宇宙速度、第三宇宙速度：如果物体的速度等于或大于：如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆
4、脱了太阳引力的束缚，飞到太阳物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫系以外的宇宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度第三宇宙速度。描述卫星运动的量？描述卫星运动的量？线速度、角速度、周期与半径的关系线速度、角速度、周期与半径的关系？(1)由由 得得:(2)由由得：得：(3)由由G 得：得：可见：可见：V 、W 、T 与与 r 为一一对应关系为一一对应关系同学们再算算，近地卫星的周同学们再算算，近地卫星的周期又是多少呢？期又是多少呢？我们能否发射一颗周期为我们能否发射一颗周期为50min的卫星呢？的卫星呢？什么是地球同步卫星？什么是地球同步卫星？n所谓地球同步卫星是指相对于地
5、面静止所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期的人造卫星，它的周期T24。 地球同步卫星能否位于北京正上方某一地球同步卫星能否位于北京正上方某一确定高度确定高度h ？ 所有的同步卫星只能分布在赤道上方所有的同步卫星只能分布在赤道上方 的一个确定轨道上。的一个确定轨道上。 为了卫星之间不互相干扰，大约为了卫星之间不互相干扰，大约3左右才能放置左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星颗，这样地球的同步卫星只能有只能有120颗。可见，空间位置也是一种颗。可见，空间位置也是一种资源。资源。下面是一些卫星图下面是一些卫星图片片 请看请看-中兴6号中星6号卫星(ChinaSat-6)是通信广播卫星，采用东方红3号平台，由中国空间技术研究院自行研制生产，于1997年5月12日由长征3号甲运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功并定点于东经125度地球同步轨道。星上拥有24个C频段转发器。波束覆盖中国全境，主服务区覆盖中国大陆及台湾和海南岛，第二服务区覆盖东沙、中沙、西沙等岛屿。中星6号卫星现为邮电干线通信、专用卫星通信、临时电视节目、全国无线寻呼、会议电视、数据广播等提供传输服务。
