卫星运动规律.ppt

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1、人造卫星宇宙速度一、人造卫星的发展历程卫星是一些自然的或人工的在太空中绕行星运动的物体19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基首先提出制造人造卫星的设想（喷气推进的多级火箭）第一颗人造地球卫星何时何地发射成功1957年10月4日苏联第一艘载人飞船何时何地发射成功1961年4月12日苏联加加林东方一号载人飞船人类何时登上月球1969年7月16日9时32分，美国阿波罗11号升空，19日进入月球轨道，20日下午4时17分着陆，10时56分阿姆斯特朗踏上月面对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大飞跃我国的航天成就2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功1970年4月24日我国第

2、一颗人造卫星升空。2003年10月15日神舟五号杨利伟2005年10月12日神舟六号费俊龙聂海胜2008年9月25日神舟七号翟志刚刘伯明景海鹏2012年6月神舟九号2013年6月神舟十号赤道轨道极地轨道1.人造卫星的轨道平面：所有人造卫星的轨道均以地心为圆心其他轨道如图所示，a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条？abcbac300多年前，牛顿提出设想地面上的物体，怎样才能离开地球问题：？二、宇宙速度二、宇宙速度方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力问题：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2,地球质量M=5.89

3、×1024kg,地球半径R=6400km)发射速度：从地球表面发射出去时的瞬时速度该速度的求法还有其它方法吗？方法二：重力提供物体作圆周运动的向心力问题：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(重力加速度g=9.8m/s2地球半径R=6400km)发射速度：从地球表面发射出去时的瞬时速度1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s说明：（１）第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，发射速度低于它，卫星将落回地面而不能绕地球运转；（２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；思考：如果卫星发射速度大于7.9km/s，卫星将怎样运行？发射速度：从地球表面发射出

4、去时的瞬时速度11.2km/s>v>7.9km/s11.2km/s16.7km/s宇宙速度第一宇宙速度第三宇宙速度第二宇宙速度7.9km/s归纳总结：发射速度v运动情况v﹤7.9km/sv=7.9km/s7.9km/s﹤v﹤11.2km/s11.2km/sv﹤16.7km/s16.7km/sv第二宇宙速度第一宇宙速度第三宇宙速度物体落回地面物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动物体绕地球运转，运动轨迹是椭圆。物体绕太阳运动物体飞出太阳系二、宇宙速度发射速度：从地球表面发射出去时的瞬时速度三、人造卫星的力与运动的关系解决天体（卫星）运动问题的基本思路：1.把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周

5、运动，其所需向心力由万有引力提供主线索。2、在地面附近万有引力近似等于物体的重力，由上式得：副线索。在未知地球质量M的情况下，并且已知地球表面的重力加速度g和地球半径R，可以用gR2替换GM，由于这种代换的重要性，通常被称为黄金代换。四个字概括做圆周运动的卫星半径与描述卫星运动的物理之间的关系：越高越慢卫星的各物理量随轨道半径的变化而变化的规律：当卫星所受万有引力刚好提供向心力时，它的运行速率就不再发生变化，轨道半径确定不变从而做匀速圆周运动，我们称为稳定运行.三、人造卫星的力与运动关系地球思考1：对于绕地球圆周运动的人造卫星：（1）离地面越高，线速度越（2）离地面越高，周期越（3）离地面

6、越高，角速度越（4）离地面越高，向心加速度越小小小大四个字概括：越高越慢三、人造卫星的力与运动关系地球思考2：对于绕地球做圆周运动的人造卫星：它的线速度与第一宇宙速度的比较：第一宇宙速度是贴近地面的卫星环绕速度，所以做圆周运动的高空卫星的速度会比第一宇宙速度小1．由于轨道调整的需要，“嫦娥二号”绕月做圆周运动的半径减小，则它的A．线速度变小B．加速度变大C．周期变大D．向心力变大BD2．飞船B与空间站A交会对接前绕地球做匀速圆周运动的位置如图所示，虚线为各自的轨道，则A．A的周期大于B的周期B．A的加速度大于B的加速度C．A的运行速度大于B的运行速度D．A、B的运行速度小于第一宇宙速度第一

7、宇宙速度是贴近地面的卫星环绕速度，所以做圆周运动的高空卫星的速度会比第一宇宙速度小AD3．将太阳系中各行星绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星A．角速度越大B．周期越大C．线速度越大D．向心加速度越大B4．人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，称为第一宇宙速度。第一宇宙速度大小是A．11.2km/sB．7.9km/sC．16.7km/sD．7.9m/s5．若使空间探测器挣脱太阳引力的束缚