高中物理 第六章 万有引力与航天 第五、六节 宇宙航行 .pdfVIP

高中物理第六章万有引力与航天第五、六节宇宙航行--第1页

第五节宇宙航行

第六节经典力学的局限性

[学习目标]1.会推导第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度．2.了解

人造卫星的有关知识，知道近地卫星、同步卫星的特点．3.了解经典力学的发展历程和伟

大成就，知道经典力学与相对论、量子力学的关系．

[学生用书P]

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一、宇宙速度(阅读教材P～P)

4445

1．人造地球卫星的发射原理

(1)牛顿的设想：在高山上水平抛出一个物体，当初速度足够大时，它将会围绕地球旋

转而不再落回地球表面，成为一颗绕地球转动的人造地球卫星．

(2)原理：一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它

Mmv2GM

Gmv

的万有引力提供，即＝，则卫星在轨道上运行的线速度＝.

r2rr

2．宇宙速度

(1)第一宇宙速度v：卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，v＝7.9km/s.

ⅠⅠ

(2)第二宇宙速度v：使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度，v＝11.2km/s.

ⅡⅡ

(3)第三宇宙速度v：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度，v＝16.7km/s.

ⅢⅢ

拓展延伸►———————————————————(解疑难)

第一宇宙速度的两种推导方法

GMmmv2

rRR

方法1：根据＝，应用近地条件＝(为地球半径)，

r2r

GM

RM24v

＝6400km，地球质量＝6×10kg，代入数据得＝＝7.9km/s.

R

方法2：在地球表面附近，重力等于万有引力，此力提供卫星做匀速圆周运动的向心

Rg

力．(已知地球