太阳系

第五节 人造卫星、宇宙速度 河北安国中学 物理组

学习目标 知道卫星发射原理 知道三个宇宙速度的含义 会推导第一宇宙速度 知道卫星有关运动参量 了解人造卫星有关知识

人造卫星、宇宙速度 本 课 小 结 图 片 欣 赏 阿波罗号 宇宙速度 发射原理 运动参量 同步卫星 布置作业

牛顿(1643—1727)是英国著名的物理学家、数学家和天文学家，是十七世纪最伟大的科学巨匠。牛顿一生对科学事业所做的贡献，遍及物理学、数学和天文学等领域。牛顿在物理学上最主要的成就，是创立了经典力学的基本体系， 对于光学，牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究，也作出了重大贡献。牛顿在数学方面，总结和发展了前人的工作，提出了“流数法”，建立了二项式定理，创立了微积分。在天文学方面，牛顿发现了万有引力定律，创制了反射望远镜，并且用它初步观察到了行星运动的规律。 牛顿 牛顿简介 人造卫星 牛顿设想 设想模型

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300多年前，牛顿提出设想 地面上的物体，怎样才能成为人造地球卫星呢？ 牛顿简介 人造卫星 牛顿设想 设想模型 以平抛运动为模型的推理过程 A B C D O V0 以平抛运动为模型的推理过程 300多年前，牛顿提出设想 牛顿简介 人造卫星 牛顿设想 设想模型

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问题 卫星圆周运动， 谁来提供向心力? 向心力 第一宇 三个宇 速度公式 宙速度 宙速度

人造地球卫星运行遵从的规律是： 卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力 就是向心力。 人造地球卫星运行遵从的规律是： 卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力 就是向心力。 向心力 第一宇 三个宇 速度公式 宙速度 宙速度

即 万有引力提供向心力 卫星离地心越远，它运行的速度越慢。 我们可以近似认为,地球对卫星的引力等于卫星的重力. 设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速度v如何推算？ 万有引力提供向心力 从上式可以看出: , 卫星离地心越远，它运行的速度越慢。 我们可以近似认为,地球对卫星的引力等于卫星的重力. 所以我们可以认为重力来提供向心力 即 向心力 第一宇 三个宇 速度公式 宙速度 宙速度

这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。 近地面的卫星的速度是多少呢？ 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， 可用 g 代入 可以求出： 这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。 向心力 第一宇 三个宇 速度公式 宙速度 宙速度

3、第三宇宙速度：如果物体的速度等于或大于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。这个速度叫第三宇宙速度。 1、第一宇宙速度：v=7.9km/s (地面附近、匀速圆周运动） V3=16.7km/s 2、第二宇宙速度：当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的吸引，不在绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力。 V2=11.2km/s V1=7.9km/s 地球 11.2km/s>v>7.9km/s 3、第三宇宙速度：如果物体的速度等于或大于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。这个速度叫第三宇宙速度。

1、第一宇宙速度：v=7.9km/s (地面附近、匀速圆周运动） 返回

描述卫星 运动的量？ 线速度与半径的关系 由Ｇ 得:ｖ＝． 角速度与半径的关系 G 由 周期与半径的关系 返回

什么是地球同步卫星？ 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期T＝２４ｈ 所有的同步卫星只能分布在赤道上方 的一个确定轨道上

为了卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。 返回

小结 三个宇宙速度 返回 描述卫星 运动的参量 地球同步卫星 万有引力提供向心力 重力来提供向心力 角速度与半径的关系 周期与半径的关系 线速度与半径的关系 2、第二宇宙速度：v=11.2km/s (脱离地球，还受太阳的引力） 3、第三宇宙速度：v=16.7km/s (脱离太阳系，不再受太阳的引力） 地球同步卫星 相对于地面静止的人造卫星，它的周期T＝２４ｈ 所有的同步卫星只能分布在赤道上方 的一个确定轨道上 三个宇宙速度 1、第一宇宙速度：v=7.9km/s (地面附近、匀速圆周运动）

    中星6号卫星(ChinaSat-6)是公司拥有的通信广播卫星，采用东方红3号平台，有中国空间技术研究院自行研制生产，于1997年5月12日由长征3号甲运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功并定点于东经125度地球同步轨道。星上拥有24个C频段转发器。波束覆盖中国全境，主服务区覆盖中国大陆及台湾和海南岛，第二服务区覆盖东沙、中沙、西沙等岛屿。     中星6号卫星现为邮电干线通信、专用卫星通信、临时电视节目、全国无线寻呼、会议电视、数据广播等提供传输服务。 中兴6号

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