人造卫星与航天

1、6.5 6.5 人造卫星人造卫星 宇宙速度宇宙速度骆驼坳中学物理备课组骆驼坳中学物理备课组 余向文余向文 复习提问：复习提问： 1 1物体做圆周运动的向心力公式物体做圆周运动的向心力公式是什么？是什么？ 2 2万有引力定律的公式表示？万有引力定律的公式表示？ 3 3万有引力和重力的关系是什么？万有引力和重力的关系是什么？ 1、科学卫星2、技术实验卫星3.应用卫星一卫星的发射与运行一卫星的发射与运行 宇宙宇宙速度速度V1 1 第一宇宙速度第一宇宙速度 （1 1）第一宇宙速度的大小：）第一宇宙速度的大小： V=7.9km/sV=7.9km/s （2 2）第一宇宙速度是发射地）第一宇宙速度是发射地

2、球卫星的最小速度，是球卫星的最小速度，是 卫星绕地球运行的最大卫星绕地球运行的最大 速度速度。 2 2 第二宇宙速度第二宇宙速度 V=11.2km/s V1=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s3 3 第三宇宙速度第三宇宙速度V=16.7km/s 二二 同步通讯卫星同步通讯卫星 1 1 同步卫星的周期：同步卫星的周期： GmM/r2=m(2/T)2rT2=42r3/GM GMrrT22 2同步卫星的高度同步卫星的高度 h h为固定值（为固定值（h=35786Kmh=35786Km） 3 3 同步卫星轨道必须在赤道上空同步卫星轨道必须在赤道上空F向向= F引引F向向F引F引

3、引4 4 同步卫星的个数同步卫星的个数 大约大约3 3度角左右才能放置一颗卫星，地度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步通讯卫星只能有球的同步通讯卫星只能有120120颗。可见，颗。可见，空间位置也是一种资源。空间位置也是一种资源。 例例1 1通信卫星又叫同步卫星，下面关于通信卫星又叫同步卫星，下面关于同步卫星的说法中正确的是同步卫星的说法中正确的是 A A、所有的地球同步卫星都位于地球的赤道、所有的地球同步卫星都位于地球的赤道 平面内平面内 B B、所有的地球同步卫星的质量都相等、所有的地球同步卫星的质量都相等 C C、所有的地球同步卫星绕地球作匀速圆周运、所有的地球同步卫星绕地球作匀速圆周运

4、 动的角速度都相等动的角速度都相等 D D、所有的地球同步卫星离地心的距离都相等、所有的地球同步卫星离地心的距离都相等 ACDACD 例例2 2已知地球质量为已知地球质量为M M，引力常量，引力常量为为G G，地球半径为，地球半径为R R，用以上各量表示，用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造卫星的第在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度一宇宙速度V=V= . . 例例3 3已知地球表面的重力加速度为已知地球表面的重力加速度为g g，地球半径为地球半径为R R，用以上各量表示，在地球，用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度度V=V=

5、. . 例例4 4已知地球半径为已知地球半径为R R，地球自转角速，地球自转角速度为度为 ，地球表面的重力加速度为，地球表面的重力加速度为g g，则在赤道上空，一颗相对地面静止的则在赤道上空，一颗相对地面静止的同步通讯卫星离地面的高度为同步通讯卫星离地面的高度为 （用已知三个量表示）。（用已知三个量表示）。 例例5 5一颗人造地球卫星距地面的高一颗人造地球卫星距地面的高度为度为h,h,设地球半径为设地球半径为R R，卫星运动周，卫星运动周期为期为T T地球表面处的重力加速度为地球表面处的重力加速度为g,g,则该同步卫星的线速度的大小应该为则该同步卫星的线速度的大小应该为 BCBCA B 2（h

6、+R）/T C D gRh)( )/(2RhgRRgABDABD 例例6 6、发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地、发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道圆轨道1 1，然后点火，使其沿椭圆轨道，然后点火，使其沿椭圆轨道2 2运行，最后再次运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道点火，将卫星送入同步圆轨道3 3。轨道。轨道1 1、2 2相切于相切于Q Q点，点，轨道轨道2 2、3 3相切于相切于P P点，如图所示，则当卫星分别在点，如图所示，则当卫星分别在1 1、2 2、3 3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是：轨道上正常运行时，下列说法中正确的是： A A、卫星在轨道、卫星在轨道3 3上的速率大于在轨道上的速率大于在轨道1 1上的速率上的速率 B B、卫星在轨道、卫星在轨道3 3上的角速度小于在轨道上的角速度小于在轨道1 1上的角速度上的角速度 C C、卫星在轨道、卫星在轨道1 1上经过上经过Q Q点时的加速度大于它在轨道点时的加速度大于它在轨道 2