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1、5 5 5 5 宇宙航行卫星发射牛顿的设想牛顿的设想 1、设地球质量为M,卫星质量为m,卫星的绕行速度v ,与地心的距离r把物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,叫做第一宇宙速度。在地球表面绕行时,r近似为地球的半径。即M=5.91024Kg、r=6.4106m(2)第一宇宙速度是最小的发射速度,又是最大的环绕速度!即所有人造地球卫星运行速度都不大于7.9Km/s最小的环绕周期发射一颗T=80min的卫星可行吗?r增大,v减小(1) 3. 第三宇宙速度当 时,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到时,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系外,我们把太阳系外,我们把 叫叫第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸
2、(逃逸速度)。速度)。当 时,卫星将脱离地球运动, 叫做第二宇宙速度(脱离速度)。 2. 第二宇宙速度地球卫星的地球卫星的绕行速度都绕行速度都不大于不大于7.9Km/s!二、地球卫星1.卫星轨道地球卫星的运行地球卫星的运行轨道平面一定过轨道平面一定过地心。地心。只可能与只可能与赤道平面重合!赤道平面重合!二、地球卫星1.卫星轨道思考:下列A、B、C哪种运行轨道是可行的?2.地球卫星 的比较由 =man得:思考:地面上的物体随地球自转也可以用上面方法与卫星进行比较吗?3.同步卫星思考:(1)各国的同步卫星都在同一轨道上,会相 撞吗?(2)同步卫星的轨道与赤道始终共面,有没有卫星和某条经线始终共面
3、呢?即:轨道在赤道正上空与地球自转的 相同同步:指的是与地球自转同步,相对地球静止同自自同 同步卫星的角速度 和周期T与地球自传角速度 、周期T相同,那么线速什么v和向心加速度a也相同吗?小结:小结: 一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的 向心力由万有引力提供向心力由万有引力提供: :二、宇宙速度二、宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度7.9km/s7.9km/s,第二宇宙速度,第二宇宙速度11.2km/s11.2km/s,第三宇宙速度,第三宇宙速度16.7km/s16.7km/s。 第一宇宙速度是第一宇宙速度是卫星发射的最小速度卫星发射的最小速度,也是所有人,也是所有人造地球卫星造地球卫星运行的最大速度运行的最大速度。三三 、同步卫星、同步卫星 定点在赤道正上空,所有国家的同步卫星其周期、定点在赤道正上空,所有国家的同步卫星其周期、角速度、轨道半径、线速度都相同。角速度、轨道半径、线速度都相同。课堂练习:课堂练习:例题1:地球的第一宇宙速度为7.9Km/s。某行星的质量为地球质量的6倍,半径为地球半径的1.5倍,则在此行星表面发射一颗卫星所需要的最小速度为多少?思考思考:两颗人造地球卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,周期之比为 ,则轨道半径和运动速率之比分别为( )A、 B、C、 D、C