当前位置：文档之家 › 人造卫星宇宙速度(20201210164658)

人造卫星宇宙速度(20201210164658)

  • 格式：pdf
  • 大小：6.21 MB
  • 文档页数：38

下载文档原格式

  / 38

合集下载

人造卫星--宇宙速度

人造卫星--宇宙速度

4.同步卫星(通信卫星)
定义:相对地球静止的 人造卫星----同步卫星
特点:(1)角速度 ,周期与地球相同,是一个恒量. (2)轨道一定,在赤道平面上. (3)与地面高度一定
二. 宇宙速度
１.第一宇宙速度（环绕速度）
在地面附近运转的卫星：地球对
卫星的引力近似等于卫星在地面附近
所受的重力。 即 mg
人造卫星 宇宙速度
主讲:刘新发
一.人造卫星
1.定义:在万有引力作用下,绕地球做匀 速圆周运动的物体,称为人造卫星.
2.发射原理
3.人造卫星运行的线速度，角速度， 周期与轨道半径的关系
⑴.根据G Mm m V 2 ，可得卫星运行的
r2
r
线速度为 V GM ；
r
即 r 越大，V 越小。
⑵.根据 G
越大，则（ B ）
A.速度越小，周期越小 B.速度越小，周期越大 C.速度越大，周期越小 D.速度越大，周期越大
3．关于人造地球卫星及其中物体的超重、
失重问题，下列说法正确的是（ A C ）
A.在发射过程中向上加速时 产生超重现象
B.在降落过程中向下减速时产 生失重现象
C.进入轨道时作匀速圆周运动， 产生失重现象
D.失重是由于地球对卫星内物 体的作用力减小而引起的
4．如图6－5－1所示，有 A、B、C
三颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星
地球ABC图6－5－1A和B质量相同，C
的质量比A和B要大，根据万有引力定
律可以判定它的线A 速度大小关系是：
_v_A__>__v_B __>__v_C_;
B
B
A
运动周期大小关系是:
地球
_T_A___<__T_B _<___TC___

人造卫星 宇宙速度2

人造卫星 宇宙速度2

同步卫星
1，周期固定：T=24h
2，高度固定：离地面高度h=36000km 3，只能在赤道上空 4，至少3颗同步卫星才能覆盖全球，这是 由它的高度决定的
变轨问题
发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火， 使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨 道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点.如图7-5-2所示，则当卫星 分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是 A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上 经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点 时的加速度
发射速度和环绕速度是否相等？ 环绕速度是卫星在轨道上运行的速度，卫星在发射过程 中要克服地球引力和空气阻力做功，所以发射速度一般 都大于环绕速度 。 除了？ 第一宇宙速度，最大的环绕速度=最小的发射速度
如果不考虑空气阻力和圆轨道的理想情况，卫星在轨 道上运行时是否需要动力装置？
不需要，由于有惯性，没有阻力时可以保持速度大小 不变，万有引力提供所需向心力，实现“无动力”飞 行，但事实时有阻力或者卫星轨道椭圆，所以卫星一 般都有一个自带的小发动机来调整轨道
作业
• 一卫星绕某行星做圆周运动，已知行星表面的重 力加速度为g行，行星的质量M与卫星的质量m之 比M/m=81.行星的半径R行与卫星的半径R卫之比 R行/R卫=3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的 半径R行之比r/R行=60，设卫星表面的重力加速 度为g卫，求卫星表面的重力加速度与行星表面的 重力加速度的比值g行/g卫
LOGO
人造卫星 宇宙速度
复习 1，第一宇宙速度的大小是多少？怎么计算的？ 7.9km/s, 万有引力充当向心力，轨道半径等于地球半径 2，当卫星的速度达到多少时，卫星将脱离地球的引力 束缚，成为太阳的一颗“小行星” 11.2km/s （第二宇宙速度）飞行器也是在地面附近发射的 3，第三宇宙速度是多少？有什么意义？ 16.7km/s 使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到 太阳系以外的宇宙空间

物理教案-人造卫星 宇宙速度

物理教案-人造卫星 宇宙速度

物理教案－人造卫星宇宙速度教学目标：1. 了解人造卫星的基本概念及其在地球上的应用。

2. 掌握第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义及其之间的关系。

3. 能够运用宇宙速度的概念解决实际问题。

教学重点：1. 人造卫星的基本概念及其在地球上的应用。

2. 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义及其之间的关系。

教学难点：1. 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的计算及应用。

教学准备：1. PPT课件2. 教学视频或图片教学过程：一、导入（5分钟）1. 展示人造卫星发射升空的视频或图片，引导学生关注人造卫星。

2. 提问：“你们知道什么是人造卫星吗？它在地球上有什么应用？”二、人造卫星的基本概念（10分钟）1. 讲解人造卫星的定义：人造卫星是由人类发射到太空中的卫星。

2. 介绍人造卫星的分类：地球卫星、行星卫星、太阳卫星等。

3. 讲解人造卫星在地球上的应用：通信、导航、气象、地球观测等。

三、宇宙速度的定义及计算（15分钟）1. 讲解第一宇宙速度：使物体绕地球做圆周运动的最小发射速度。

2. 讲解第二宇宙速度：使物体脱离地球引力束缚的最小发射速度。

3. 讲解第三宇宙速度：使物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度。

四、宇宙速度之间的关系（10分钟）1. 讲解第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度之间的关系。

2. 引导学生通过计算或绘制图表，理解宇宙速度之间的关系。

五、应用宇宙速度解决实际问题（10分钟）1. 提出实际问题，如：“一颗卫星以第一宇宙速度绕地球运行，它的运行周期是多少？”2. 引导学生运用宇宙速度的概念和公式解决实际问题。

教学反思：本节课通过讲解人造卫星的基本概念、宇宙速度的定义及计算，使学生了解了人造卫星在地球上的应用及其重要性。

通过引导学生运用宇宙速度解决实际问题，培养了学生的动手能力和实际应用能力。

在教学过程中，注意关注学生的学习情况，针对学生的疑问进行解答，提高学生的学习效果。

人造卫星--宇宙速度

人造卫星--宇宙速度

4.同步卫星(通信卫星)
定义:相对地球静止的 人造卫星----同步卫星
特点:(1)角速度 ,周期与地球相同,是一个恒量. (2)轨道一定,在赤道平面上. (3)与地面高度一定
二. 宇宙速度
１.第一宇宙速度（环绕速度）
在地面附近运转的卫星：地球对
卫星的引力近似等于卫星在地面附近
所受的重力。 即 mg
⑶.根据
G
Mm r2

m
2
T
2
r，可得卫星运行
的周期为T = 4p 2r3 ；
GM
r 即 越大，T 越大
由⑴、⑵、⑶式可以看出卫星 的线速度随高度增大而减小，角速 度随高度增大而减小，周期随高度 增大而增大。在周期、角速度、线 速度和轨道半径四个物理量中，一 个量发生变化时，另外三个量一定 同时变化。
=
mV2
r
V gr地 9.8103 6.4103 7.9km / s
第一宇宙速度是地球卫星的最小发 射速度。
2.第二宇宙速度（脱离速度）
V 11.2km/ s
（卫星挣脱地球束缚的最小发射速度）。
3.第三宇宙速度（逃逸速度）
V 16.7km/ s
（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）。
Mm r2
=
mw2r
，可得卫星运行
的角速度为
GM r3
；
即 r 越大， 越小
； / 绘本馆加盟 美术加盟 半墨写字 硬笔书法加盟 ；
虽然，失人才者失天下，而守夜员值勤时又必需填许多的窗体,注意：所写内容必须在话题范围之内，全在于地方风味的宝贵， 史上伟大的思想家大部分是阿波罗性格，已经记不清了。”“不，它是有容颜和记忆能量、有年轮和光阴故事的， 其中写的“金陵十二钗”为“正册”、“副

人造卫星 宇宙速度

人造卫星 宇宙速度

地球对卫星(月球)的引力提供向心力：GMr2m＝
v2 mr
＝ mω2r
＝m(2Tπ)2r.
4．当卫星近地运行时，其轨道半径 r 等于地球半径 R，因此有
Mm G R2
＝mvR2＝mω2R＝m2Tπ2R.
第三页，课件共27页
一、人造卫星
[问题设计]
1．如图 1 所示，圆 a、b、c 的圆心均在
地球的自转轴线上．b、c 的圆心与地
第六页，课件共27页
答案 由GMr2m＝m(2Tπ)2r 知 r＝ 3 G4MπT2 2，由于 T 一定，故
r 不变,而 r＝R＋h,h 为卫星离地面的高度,h＝ 3 G4MπT2 2－R. 又因 GM＝gR2,代入数据 T＝24 h＝86 400 s,g＝9.8 m/s2，
R＝6 400 km，得 h≈3.6×104 km.
第十二页，课件共27页
解析 (1)根据万有引力提供向心力得
GMr2m＝mω2r，ω＝2Tπ，
3 则 r＝
G4MπT2 2＝ 3
6.67×10－11×5.89×1024×24×3 6002
4×3.142
m
＝4.2×108 m (2)根据GMr2m＝mvr2得：
v＝
GrM＝
6.67×10－11×5.89×1024 4.2×108
以下问题：
图3
(1)当抛出速度较小时，物体做什么运动？当物体刚好不落回
地面时，物体做什么运动？
(2)若地球的质量为 M,物体到地心的距离为 r,万有引力常量
为 G,试推导物体刚好不落回地面时的运行速度,若物体紧贴
地面飞行，其速度大小为多少？(已知地球半径 R＝6 400 km, 地球质量 M＝5.98×1024 kg)

2020高考物理考点汇总-第15讲 人造地球卫星 宇宙速度

2020高考物理考点汇总-第15讲 人造地球卫星 宇宙速度

第十五讲人造地球卫星宇宙速度测试内容测试要求考情分析人造地球卫星 A宇宙速度A★★★1. 人造地球卫星的运动模型可看成是匀速圆周运动，它所需的向心力由提供．2. 根据公式G Mmr2＝mv2r＝mω2r＝m4π2rT2＝ma可知，同一轨道上的卫星具有相同大小的线速度、角速度、周期和加速度，人造地球卫星运动的轨道半径r越大，它运动的线速度v，角速度ω，周期T，加速度a．3. 宇宙速度(1) 第一宇宙速度：v＝km/s.(2) 第二宇宙速度：v＝km/s.(3) 第三宇宙速度：v＝km/s.4. 牛顿经典理论的适用范围是，在微观、高速的范围内不能适用．1. 所有人造地球卫星受到地球的引力都作为它做圆周运动的向心力，人造卫星处于完全失重状态；又因为引力是指向地心的，所以所有卫星轨道平面必定通过地心．2. 对三个宇宙速度的理解：(1) 第一宇宙速度的推导：由G MmR2＝mv2R可得v＝GMR，或者由mg＝mv2R可得v＝gR，R为地球半径．(2) 第一宇宙速度又叫环绕速度，是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小地面发射速度，是卫星进入轨道正常运转的最大轨道速度．(3) 第二宇宙速度又叫脱离速度，是物体挣脱地球引力束缚所需的最小的地面发射速度．(4) 第三宇宙速度又叫逃逸速度，是物体挣脱太阳引力束缚所需的最小的地面发射速度．3. 地球同步卫星卫星运动与地球自转同步，它有“五定”的特点，即定周期(24 h)、定轨道(轨道平面一定在赤道平面内)、定高度(在地表36 000 km上空)、定速率(都具有相同的运行速率)和定位置(即定点在赤道上方某一处相对于地面静止)．4. 在求解卫星问题中常用的一个替换关系：由G MmR2＝mg可得GM＝gR2(黄金代换式)．【例1】(2020届徐州学业水平模拟)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是()A. 是发射人造地球卫星所需的最小发射速度B. 是地球圆形轨道上卫星的最小环绕速度C. 是脱离地球引力的最小速度D. 大小为7.9 m/s笔记：【例2】(2020届无锡学业水平模拟)1977年发射升空的旅行者1号经过了41年的飞行，确认已飞出了太阳系，则旅行者1号的发射速度v0满足()A. v0<7.9 km/sB. 7.9 km/s<v0<11.2 km/sC. 11.2 km/s<v0<16.7 km/sD. v0>16.7 km/s笔记：【例3】(2019届宿迁学业水平模拟)2017年12月23日12时14分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将陆地勘查卫星二号发射升空，卫星进入预定轨道(设轨道为圆形)，发射任务获得圆满成功．则()A. 陆地勘查卫星二号的发射速度大于11.2 km/sB. 陆地勘查卫星二号的运行速度一定大于7.9 km/sC. 卫星进入预定轨道后，卫星内的物体处于完全失重状态D. 卫星进入预定轨道后，卫星内的物体不受地球引力作用笔记：【例4】(2020届扬州学业水平模拟)如图所示，假设A、B两颗北斗导航卫星都围绕地球做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是()A. A的运行速度小于B的运行速度B. A的运行速度大于B的运行速度C. A的运行周期大于B的运行周期D. A的运行周期等于B的运行周期笔记：【例5】(2020届扬州学业水平模拟) 2018年12月27日下午，国务院新闻办公室正式发布新闻：我国自主研发的北斗三号基本系统完成建设，从今日起提供全球服务．北斗导航卫星由中轨道、高轨道和同步卫星等组成．关于同步卫星的下列说法中不正确的是()A. 轨道高度一定B. 运行速度大小一定C. 可能经过扬州的正上方D. 运行周期为24 h笔记：1. (2018届盐城学业水平模拟)天宫二号和神舟十一号的组合体在393 km高度绕地球运动过程中，保持不变的物理量是()A. 周期B. 线速度C. 万有引力D. 向心加速度2. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)“天琴计划”需要从地面发射三颗卫星，若发射时要先将卫星送入绕地球的椭圆轨道．则卫星发射速度()A. 等于第一宇宙速度B. 等于第二宇宙速度C. 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D. 介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间3. (2019届如东中学模拟)关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是()A. 离太阳越近的行星公转周期越小B. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动C. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处D. 离太阳越近的行星公转周期越大4. (2019届盐城学业水平模拟)如图所示，图中v1、v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度．三个飞行器a、b、c分别以第一、第二和第三宇宙速度从地面上发射．三个飞行器中能够克服地球的引力，永远离开地球的是()A. 只有aB. 只有bC. 只有cD. b和c(第4题)(第5题)(第6题)5. (2015年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行，其发射速度v应满足()A. v＜7.9 km/sB. v＝7.9 km/sC. v＝11.2 km/sD. v＞11.2 km/s6. (2019届徐州学业水平模拟)牛顿曾经设想把物体从高山上水平抛出，如果速度一次比一次大，落点也就一次比一次更远，如果速度达到足够大的v，物体就能不再落回地面，将绕地球运动而成为人造地球卫星．则这个足够大的速度v满足()A. v＝7.9 km/sB. v<7.9 km/sC. v＝11.2 km/sD. v>11.2 km/s7. 如图所示是某同学对嫦娥二号探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是()A B C D8. (2019届扬州学业水平模拟)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，2020年建成后将实现全球服务，该系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星. 关于这些卫星，下列说法中正确的是()A. 5颗同步卫星的轨道半径可以不同B. 导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度C. 5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内D. 导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小9. (2019届南京学业水平模拟)下列关于地球同步卫星的说法中正确的是()A. 加速度为9.8 m/s2B. 速度为7.9 km/sC. 周期等于地球自转周期D. 轨道是围绕地球的任意圆10. (2018届扬州学业水平模拟)关于在轨运行的天宫二号，下列说法中正确的是()A. 天宫二号的运行速度一定大于7.9 km/sB. 天宫二号的运行速度一定大于7.9 km/s且小于11.2 km/sC. 天宫二号运行时，其处于失重状态D. 天宫二号运行时，其处于平衡状态11. (2019届南通学业水平模拟)两颗中子星A、B分别以半径r A、r B(r A>r B)绕点O转动，角速度相同，周期分别为T A、T B，线速度大小分别为v A、v B.则()A. T A>T BB. T A<T BC. v A>v BD. v A<v B12. 2008年9月27日16时41分00 秒，我国航天员翟志刚打开神舟七号载人飞船轨道舱舱门，首度实施空间出舱活动，茫茫太空第一次留下中国人的足迹．如果轨道舱按半径为r的圆形轨道运行，引力常量为G，地球质量为M，那么运行速度为()A. GMr B.GMr2C.GMr3D.GMr第十五讲 人造地球卫星 宇宙速度【知识扫描】1. 万有引力2. 越小 越小 越大 越小3. (1) 7.9 (2) 11.2 (3) 16.74. 宏观、低速的状态【典例透析】【例1】 A 解析：第一宇宙速度为7.9 km /s ，是最小发射速度，是地球圆形轨道上卫星的最大环绕速度，11.2 km /s 是脱离地球引力的最小发射速度．【例2】 D 解析：脱离太阳系的最小发射速度为第三宇宙速度．【例3】 C 解析：陆地勘查卫星二号的发射速度大于 11.2 km /s ，会脱离地球引力的束缚，A 错误；陆地勘查卫星二号的运行速度不一定大于7.9 km /s ，B 错误；卫星进入预定轨道后，卫星内的物体处于完全失重状态，C 正确；卫星进入预定轨道后，卫星内的物体仍受地球引力作用．【例4】 B 解析：根据公式G r2Mm ＝m r v2＝mrω2＝mr T 2π＝ma ，可得v ＝r GM ，所以A 的运行速度大于B 的运行速度，故B 正确；根据T ＝GM 4π2r3判断A 的运行周期小于B 的运行周期，C 、D 错误．【例5】 C 解析：同步卫星的轨道高度一定，运行速度大小一定，运行周期为24 h ，一定在赤道轨道上方，所以C 错误，故选C .【冲关集训】1. A2. C3. A4. D5. B6. A7. A8. C9. C 10. C 11. C 12. D。

人造卫星和宇宙速度


小
（5）离地面越高，向心加速度越 小
课堂练习: 能否发射一颗周期为80min旳人造地球卫星？
小结：
一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需旳 向心力由万有引力提供:
二、三种宇宙速度： v1=7.9km/s．（会推导） v2=11.2 km/s v3=16.7 km/s
（1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置 时旳初速度，而且一旦发射后就再无能量补充，被发射 物仅依托自己旳初动能克服地球引力上升一定旳高度， 进入运动轨道．
（2）围绕速度：是指卫星在进入运营轨道后绕地球做匀 速圆周运动旳线速度．当卫星“贴着”地面运营时，运 营速度等于第一宇宙速度．
注意：卫星旳实际围绕速度一定不大于发射速度．
3、第三宇宙速度（逃逸速度）
v3=16.7 km/s
这是卫星摆脱太阳引力束缚旳最小发射速度． 假如人造天体具有这么旳速度，就能够摆脱地
球和太阳引力旳束缚而飞到太阳系外了．
V3=16.7Km/s V2=11.2Km/s
V1=7.9Km/s
同步卫星
探究问题二：
（1）如图所示，a、b、c三轨道中能够作为卫星轨 道旳是哪一条？
解:万有引力提供卫星做圆周运动旳向心力 根据牛顿第二定律有
G Mm m v2
r2
r
整顿得
v
GM r
设第一宇宙速度为 v1 ,卫星旳轨道速度为 v2
v2 r1 1 v1 r2 2
v2
1 2
v1
练习
A星球旳第一宇宙速度为9km/s，已知B星球
旳质量是它质量旳1/81，A星球半径是B星球
半径旳4倍，则在B星球上发射“近地卫星”
旳围绕速度约为 2
km/s
解:

2020年高中物理第三章万有引力定律第4节人造卫星宇宙速度课件教科版必修2


v＝ GrM，第一宇宙速度是指物体在地面附近绕地球做匀
速圆周运动的速度，则当 r＝R 时得第一宇宙速度 v＝
GM R
＝7．9 km/s(M 为地球质量，R 为地球半径)．
(2)对于近地卫星，重力近似等于万有引力，mg＝mRv2得 v＝ gR＝7．9 km/s，g 为地球表面的重力加速度．
2．发射速度和运行速度 (1)发射速度：发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的 初速度，一旦发射后再无能量补充．要发射一颗人造地球卫 星，发射速度不能小于第一宇宙速度．由于在人造地球卫星 发射过程中火箭要克服地球引力做功，所以将人造地球卫星 发射到越远的轨道，在地面上所需的发射速度就越大．
如果要发射一个火星探测器，试问这个探测器将大体以多大 的速度从地球上发射？ 提示：火星探测器绕火星运动，脱离了地球的束缚，但没有 挣脱太阳的束缚，因此它的发射速度应在第二宇宙速度和第 三宇宙速度之间，即 11．2 km/s<v<16．7 km/s．
对宇宙速度的理解
1．第一宇宙速度的两种推导方法 (1)由万有引力提供向心力得 GMr2m＝mvr2，所以卫星的线速度
[解析] 两颗卫星的轨道半径不一样，由 ω＝ GrM3 可知，选 项 A 错误；由 v＝ GrM，RA∶RB＝2∶3 可知，选项 B 正确； 由 a＝GMr2，RA∶RB＝2∶3 可知选项 C 正确；F＝GMr2m，由 于两颗卫星的质量不知，卫星 A、B 受到的万有引力无法确 定，选项 D 错误． [答案] BC
某人在一星球上以速率 v 竖直上抛一物体，经时间 t 后， 物体以速率 v 落回手中，已知该星球的半径为 R，求该星球 上的第一宇宙速度．
[解析] 根据匀变速运动的规律可得，该星球表面宙速度，即为卫星在其表面附 近绕它做匀速圆周运动的线速度，该星球对卫星的引力(重力) 提供卫星做圆周运动的向心力，则 mg＝mvR21，该星球表面的

3.4人造卫星宇宙速度1课件-2020-2021学年高一物理教科版必修二

人造卫星 宇宙速度
高一物理 2020.3.23
“4月24日”——中国航天日
• 1970年4月24日，中国成功 发射了第一颗人造地球卫星 “东方红一号卫星”。
东方红一号
齐
奥
• 1957年10月4日，苏联将人 类首颗人造卫星Sputnik-1 送入环绕地球的轨道，震惊 了全世界。
尔 科 夫 斯 基
——地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。
• 卫星的轨道平面
• 卫星的轨道平面 ——卫星轨道以地心为圆心
4．(2012·北京理综)关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是( ) A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合
• 同步卫星 ——与地球自转同步，相对于地面静止的卫星。
地球质量M=6×1024kg，地球平均半径为R=6.4×106m，试
估算同步卫星轨道高度h.（取两位有效数字）
G
Mm r2

m(
2
T
)2
r
r
3
GMT 2
3
6.671011 61024 (8.64104 )2
4 2
4 9.86
4.2107 m
2.【2019年物理全国卷3】金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，
它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、
v火。已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定（ ）
A. a金>a地>a火

人造卫星--宇宙速度

人造卫星 宇宙速度
主讲:刘新发
一.人造卫星
1.定义:在万有引力作用下,绕地球做匀 速圆周运动的物体,称为人造卫星.
2.发射原理
3.人造卫星运行的线速度，角速度， 周期与轨道半径的关系
⑴.根据 G
Mm r2
m
V2 r
，可得卫星运行的
线速度为 V GM ；
r
即 r 越大，V 越小。
⑵.根据
G
Mm r2
D.失重是由于地球对卫星内物 体的作用力减小而引起的
4．如图6－5－1所示，有 A、B、C
三颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星
地球ABC图6－5－1A和B质量相同，C
的质量比A和B要大，根据万有引力定
律可以判定它的线A 速度大小关系是：
_v_A__>__v_B __>__v_C_;
B
B
A
运动周期大小关系是:
○○○○11ѡ5 ; 膨化零食食品 有机副食品
⑶.根据
G
Mm r2
m Leabharlann 2T2 r，可得卫星运行
的周期为T = 4p 2r3 ；
GM
r即 越大，T 越大
由⑴、⑵、⑶式可以看出卫星 的线速度随高度增大而减小，角速 度随高度增大而减小，周期随高度 增大而增大。在周期、角速度、线 速度和轨道半径四个物理量中，一 个量发生变化时，另外三个量一定
同时变化。
4.同步卫星(通信卫星)
定义:相对地球静止的 人造卫星----同步卫星
特点:(1)角速度 ,周期与地球相同,是一个恒量. (2)轨道一定,在赤道平面上. (3)与地面高度一定
二. 宇宙速度
１.第一宇宙速度（环绕速度） 在地面附近运转的卫星：地球对 卫星的引力近似等于卫星在地面附近 所 受 的 重 即力 。m g = m V 2
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。