高一物理“第三章第4节人造卫星宇宙速度”课件.pptVIP

理解教材新知; 1.人造地球卫星绕地球做匀速圆 周运动的向心力是由地球对卫 星的万有引力提供，其轨道的 圆心与地心重合。 2．人造地球卫星在不同的轨道 上线速度不同，第一宇宙速度v＝7.9 km/s是卫星绕 地球做圆周运动的最大环绕速度。 3．同步卫星的线速度、角速度、周期、轨道、向心加 速度均是一定的。;[自学教材];重点诠释; 2．三类人造地球卫星轨道 (1)赤道轨道，卫星轨道在赤道所在 平面上，卫星始终处于赤道上方。 (2)极地轨道，卫星轨道平面与赤道 平面垂直，卫星经过两极上空。 (3)一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。如图 3－4－1所示。; 3．卫星的种类 卫星的种类主要是按卫星有什么样的功能来进行命名的。主要有侦察卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等。 4．同步卫星 地球同步卫星是指在赤道平面内，以和地球自转角速度相同的角速度绕地球运动的卫星，同步卫星又叫通讯卫星。同步卫星有以下几个特点：;;1．下列关于地球同步卫星的说法中正确的是 (　　) A．为避免通讯卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不 同的轨道上 B．通讯卫星定点在地球赤道上空某处，所有通讯卫星 的周期都是24 h C．不同国家发射通讯卫星的地点不同，这些卫星的轨 道不一定在同一平面上 D．不同通讯卫星运行的线速度大小是相同的，加速度 的大小也是相同的;答案：BD; 1．第一宇宙速度 使卫星能环绕地球运行所需的 发射速度，其大小为v1＝ ，又称环绕速度。 2．第二宇宙速度 使人造卫星脱离 的引力束缚，不再绕 运行，从 表面发射所需的最小速度，其大小为v2＝ ，又称脱离速度。; 3．第三宇宙速度 使物体脱离太阳的束缚而飞离太阳系，从地球表面发射所需的最小速度，其大小为v3＝ ，也叫逃逸速度。;重点诠释; 3．三种宇宙速度的对比 以地球为例，三种宇宙速度和相应轨 道间的关系如图3－4－2所示。当卫星在 地面附近做圆周运动时，其运行速度即为 第一宇宙速度7.9 km/s；当卫星到达地面附近时，其速度介于7.9～11.2 km/s之间，则卫星沿椭圆轨道绕地球运动；当卫星到达地面附近时，其速度介于11.2～16.7 km/s之间，;则卫星沿椭圆轨道飞离地球，成为绕太阳运动的卫星；当卫星到达地面附近时，其速度超过16.7 km/s，则卫星能飞出太阳系成为太阳系外的卫星。三种宇宙速度是指卫星发射的速度，而不是在轨道上的运行速度。;2．关于第一宇宙速度，下面说法正确的是 (　　) A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度 C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D．它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度 解析：第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，也是环绕地球做圆周运动的最大速度。离地越远，速度越小。卫星沿椭圆轨道运行时，在近地点做离心运动，说明近地点的速度大于环绕速度。 答案：BC;[答案]　B; [借题发挥]　 对于任何天体，计算其近地卫星环绕速度时，都是根据万有引力提供向心力的思路，近地卫星的轨道半径等于中心天体的半径，由牛顿第二定律列式计算。 (1)如果知道天体的质量和半径，可直接列式计算。 (2)如果不知道天体的质量和半径的具体大小，但知道该天体与地球的质量、半径关系，可分别列出天体与地球近地卫星环绕速度的表达式，用比例法进行计算。;答案：C; [例2]　高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图3－4－3所示，则此时它们的线速度大小、角速度大小、周期和向心加速度的大小比较为 (　　);[答案]　B;2