人造卫星宇宙速度教程ppt课件.ppt

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1、复习：,1.在天体运动中万有引力提供天体做匀速圆周运动的向心力其中M为中心天体的质量，G为万有引力常量，r为环绕天体的轨道半径,2.黄金代换公式,M：天体质量,R：天体半径,g：天体表面重力加速度,探究一,如果我们把这个实验放到珠峰上做，不计一切阻碍，不断增大抛出速度，会出现哪些情况呢？,牛顿人造地球卫星的设想图,平抛,洲际导弹,人造卫星,增大,人造地球卫星的最小速度有多大呢？,3.4 人造卫星 宇宙速度,一、人造卫星,齐奥尔科夫斯基,通信卫星,气象卫星,资源卫星,技术实验卫星,风云二号,北斗卫星,北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并

2、具短报文通信能力。,注意：人造卫星的圆轨道圆心一定与地心共点.,F,人造卫星的轨道是否能始终与地球表面上的某一经线所决定的圆是共面同心圆？,算一算：要使卫星能够环绕地球飞行，发射速度最小是多大呢？（提示：以这个发射时，卫星刚好能以这个速度贴着地面飞行）,方法：万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,=, 7.9km/s,算一算：要使卫星能够环绕地球飞行，最小发射速度是多大呢？（提示：以这个发射时，卫星刚好能以这个速度贴着地面飞行，已知=6.6710-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.91024kg, 地球半径R=6400km）,1 第一宇宙速度v1=7.9km/s,卫星能环绕地球运行的最小发

3、射速度,近地卫星绕行速度,=, 7.9km/s,算一算：如果不知道G,M,怎么代换呢？,=,探究二,人造卫星的运行规律,三、人造卫星的运行规律(圆周轨道),A,B,C,v1=7.9km/s,探究：试着找出人造卫轨道半径r与周期，角速度，向心加速度和速度的关系,F万=F向,某国家电视报道：该国发射了一颗80min 的人造地球卫星。请你判断该新闻的正确性,Tmin=84.85min,R地=rmin=6400km,这是一则虚假新闻,想一想：如果卫星发射速度大于7.9km/s，卫星将怎样运行？,11.2km/sv7.9km/s,11.2km/s,16.7km/s,宇 宙 速 度,第一宇宙速度,第三宇宙

4、速度,第二宇宙速度,7.9km/s,三个宇宙速度都是卫星进入地面附近轨道的速度，故又叫做发射速度。,地球人造卫星的发射速度和运行速度之间的大小关系：,第一宇宙速度是卫星的最小发射速度，又是卫星的最大环绕运行速度,四地球同步卫星,T = 24h = T自转,h 3.6104 km,v 3.1km/s,同步卫星轨道,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。,思考：,要实现全球通讯，至少需要几颗同步卫星？,2、同步通讯卫星的“六定”：,定点：赤道正上方某点，相对地面静止,定轨道：赤道平面,定高度：h=3.6107m,定周期：T=24h,定速率：3.1km/

5、s,定方向：与地球自转方向相同,3、地球同步卫星的发射,r1,r2,小结：,1人造地球卫星：卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道中心与地心重合卫星匀速圆周运动的向心力由地球引力提供,同步卫星的轨道平面必定与赤道平面重合且高度一定,极地卫星的轨道平面与赤道平面垂直，可有不同的轨道半径,一般卫星的轨道平面与赤道平面有一定的夹角，可有不同的轨道半径,注意区别和理解卫星发射和稳定运行两种情况,2人造地球卫星运动参数,图341,图343,1关于第一宇宙速度，下面说法：它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度；它是人造卫星绕地球飞行的最大速度；它是发射人造卫星进入近地

6、圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有（）A B C D,B,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（）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作平抛运动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6.84103s）离地面高度比地球同步卫星离地面高度小,D,3. 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( )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,AC,AD,4某同学通过直播得知“

7、神舟”六号在圆轨道上运转一圈的时间小于24小时，由此他将其与同步卫星进行比较而得出以下结论，其中正确的是（ ）A.“神舟”六号运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度B.“神舟”六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫星的速率C.“神舟”六号在圆轨道上的运行角速度小于同步卫星的角速度D.“神舟”六号运行时离地面的高度小于同步卫星的高度,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（ ） 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,B,6“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两

8、颗卫星的周期相等，以下判断正确的是（ ）A天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比B两颗卫星的线速度一定相等C天体A、B的质量一定相等D天体A、B的密度一定相等,AD,7我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量为1.24 t，在某一确定的轨道上运行.下列说法中正确的是（ ）A它定点在北京正上方太空，所以我国可以利用它进行电视转播B它的轨道平面一定与赤道平面重合C若要发射一颗质量为2.48 t的地球同步通信卫星，则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径大D要发射一颗质量为2.48 t的地球同步卫星，则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径小,B,图344,质量分别为m1和m2的两个星球，绕同一圆心做匀速圆周运动，它们之间的距离恒为l，不考虑其他星体的影响，两颗星的轨道半径和周期各是多少？【思路点拨】本题的关键是弄清双星问题中两星做匀速圆周运动的向心力由彼此间的引力提供，即F向大小相等，且相同，再由牛顿第二定律分别对两星列方程求解,双星运动问题,