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4人造卫星宇宙速度

观看天宫一号的发射过程，思考天宫一号进入太空后将做怎样的运动？

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、第三宇宙速度。3.能用所学知识求解卫星基本问题。(重点)

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。

1895年，俄国宇航先驱齐奥尔科夫斯基在一篇名为《天地幻想和全球引力效应》的论文中，率先提出了制造人造卫星的设想。1957年10月4日，苏联将第一颗人造卫星送入环绕地球的轨道。此后，数以千计的人造卫星、空间站，被相继发射进入轨道，用于通信、导航、收集气象数据和其他许多领域内的科学研究。

牛顿人造地球卫星的设想图v增大人造卫星人造地球卫星的最小速度有多大呢？

北斗导航系统

二、宇宙速度1.第一宇宙速度：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，E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，

从上式可以看出:，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近似等于地球对物体的引力。即：解得：

v=7.9km/s17.9km/sv11.2km/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，它绕地球运动的轨道是椭圆。

2.第二宇宙速度：当物体从地球表面发射的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行，我们把这个速度叫做第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。

3.第三宇宙速度：如果物体的发射速度大于或等于16.7km/s，物体就可以摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫做第三宇宙速度。太阳

三、卫星的运行(圆周轨道)绕地球做匀速圆周运动的卫星，其所需向心力由万有引力提供v1=7.9km/s基本方程万有引力=向心力辅助方程重力近似=万有引力BAC

常见的人造卫星气象卫星资源卫星技术实验卫星通信卫星

同步卫星轨道四、地球同步卫星地球同步卫星是指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。Rrh得：得：同步卫星离地面的高度是定值

1.宇宙速度第一宇宙速度v=7.9km/s第二宇宙速度v=11.2km/s21第三宇宙速度v=16.7km/s32.卫星的运行3.地球同步卫星保持在地球赤道的地面上空运行、运行周期与地球的自转周期相同的人造地球卫星。

1．关于第一宇宙速度，①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度；③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度；④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有（B）A．①②B．②③C．①④D．③④

2．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是（D）A.人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7.9km/sB.从卫星上释放的物体将做平抛运动C.在卫星上可以用天平称物体的质量D.我国第一颗人造地球卫星（周期是6.84×10离地面高度比地球同步卫星离地面高度低3s）

3.（多选）火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比(AC)A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大

4.(2012·山东高考）2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R、R，线速度大小分别12为、。则等于（B）A．B．C．D．

5.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（D）A．卫星运动的速度为B．卫星运动的周期为C．卫星运动的加速度为D．卫星的动能为

6.(2014·福建高考)若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的q倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的(C)A.倍B.倍C.倍D.倍

不实心不成事，不虚心不知事，不自是者博闻，不自满者受益。