4.-人造卫星---宇宙速度范例.ppt

万户飞天是一个典故，讲述的是一个名叫万户为中国明朝的一个官员，他为了实现自己的梦想，坐在绑了很多火箭的椅子上，手里拿着风筝，想飞向天去，结果摔的粉身碎骨。 主要说明古代人民想飞天的希望。 编辑：周经伟 讲解：周经伟 2013年4月于富顺 1.了解人造卫星的有关知识。 2.会推导第一宇宙速度，知道第二、第三 宙速度。 3.能用所学知识求解卫星基本问题。 嫦娥奔月 敦煌飞天的壁画 万户飞天 神话：千里眼 　 顺风耳 外国人的 “飞天”梦 讨 论： 地面上的物体，怎样才能发射上太空呢？ 牛顿人造地球卫星的设想图 v 平抛 洲际导弹 人造卫星 增大 一、人造卫星 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。简称人造卫星。 牛顿人造地球卫星的设想图 v 平抛 洲际 导弹 人造 卫星 增大 思考: 人造地球卫星的最 小速度有多大呢？ 二 人造卫星的动力学原理 越高越慢 发射越高越困难 二、宇宙速度 使卫星能环绕地球运行所需的最小发射速度叫做第一宇宙速度。 设地球和卫星的质量分别为M和m，卫星到地心的距离为r，卫星运动的速度为v。 由于卫星运动所需的向心力是由万有引力提供的，所以， 1.第一宇宙速度 从上式可以看出: ，卫星离地心 越高，它运行的速度越慢。 对于靠近地面的卫星，可以认为此时的r近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出： 这就是第一宇宙速度。 第一宇宙速度既是最小的发射速度，也是最大的环绕速度。 第一宇宙速度的另一种表达式 ，请你用已学的知识进行推导。 地球表面的物体受到的重力等于地球对物体的引力。 即： 解得： v1=7.9km/s 如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。 7.9km/sv11.2km/s 当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。 2.第二宇宙速度： 如果物体的速度大于或等于16.7km/s，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。我们把这个速度叫第三宇宙速度。 3.第三宇宙速度： 太阳 绕地球作匀速圆周运动的卫星， 其所需向心力由万有引力提供 三、卫星的运行(圆周轨道) 万有引力 = 向心力 重力近似 =万有引力 基本方程 辅助方程 A B C v1=7.9km/s 越高，越慢 常见的人造卫星 通 信 卫 星 气 象 卫 星 资 源 卫 星 技 术 实 验 卫 星 同步卫星轨道 四、地球同步卫星 地球同步卫星是保持在地球赤道的地面上空、运行周期与地球的自转周期相同的人造地球卫星。 r R h 得： 得： 同步卫星离地面的高度是定值 万户飞天是一个典故，讲述的是一个名叫万户为中国明朝的一个官员，他为了实现自己的梦想，坐在绑了很多火箭的椅子上，手里拿着风筝，想飞向天去，结果摔的粉身碎骨。 主要说明古代人民想飞天的希望。