【高中物理】宇宙航行 课件 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

万有引力理论的成就二、应用万有引力定律还可以发现未知天体一、应用万有引力定律可以计算天体的质量一是“地上”一是“天上”复习回顾7.4宇宙航行中国人的飞天梦外国人的“飞天”梦2023年10月26日神州十六和神州十七乘务组会师牛顿的猜想牛顿的手稿设地球质量为M，半径为R，人造地球卫星的质量为m.ⅠⅡⅢ想一想:物体初速度至少达到多大时就可以成为一颗人造地球卫星呢?近地卫星教科书P60【思考与讨论】一、宇宙速度1.第一宇宙速度 V1=7.9km/s地球11.2km/s>v>7.9km/s2.第二宇宙速度V2=11.2km/sV3=16.7km/s3.第三宇宙速度人造地球卫星(最小的发射速度)二、人造地球卫星的运动规律可见：a、v、ω、T

与

r

为一一对应关系ⅠⅡⅢ比较不同轨道上的人造地球卫星的a、v、ω、T的大小Ⅳ高轨度小周期长三、地球同步卫星1.所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h同步卫星的线速度解：万有引力提供向心力故

由此解出将地球质量M及轨道半径r带入同步卫星离地面高度10一月2024三、地球同步卫星1.所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h2.所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。1.只能分布在一个确定的赤道轨道上。2.周期与地球自转的周期相同:T＝24h。3.角速度ω与地球的自转角速度相同。4.离地面高度:h=36000km。

5.线速度:v=3.1km/s。特点：定轨道、定周期、定角速度、定高度、定线速度同步卫星的特点中国载人航天员发展史【例题】我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的运动速度约为

A.11.2km／s B.7.9km／s

C.7.4km／s D.2.1km／sC【当堂检测】(多选)人造地球卫星的轨道半径越大，则A.速度越小，周期越小

B.速度越小，加速度越小C.加速度越小,周期越大

D.角速度越小,加速度越大BC【巩固训练】两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比R1∶R2=3∶1，下列有关数据之比正确的是A.周期之比T1∶T2=3∶1

B.线速度之比v1∶v2=3∶1C.向心力之比F1∶F2=1∶9

D.向心加速度之比a1∶a2=1∶9D一、宇宙速度

1.第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s2.第二宇宙速度（脱离速度）v2=11.2km/s3.第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s二、同步卫星

1.周期T=24h

2.卫星轨道平面与地球赤道平面重合小结同学们再见！谢谢指导h=3.6×107mr=4.26×107mv=3.1km/sT=24hh=3.8×108mr≈3.8×108mv=1km/sT=27天h≈0r=6.4×106mv=7.9km/sT=85分钟同步卫星近地卫星月球近地卫星、同步卫星、月球三者比较比较赤道上的某一点、近地卫星、同步卫星的T、ω、v、a向3颗同步卫星可实现全球覆盖1.同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯，只需三颗同步卫星即可。2.为了同步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。如何发射同步卫星？同步卫星变轨时的各参量比较v1v3v2A>v1v3>v2Bv1>v3v2A>v1>v3>v2Bv1v2Av2Bv3vtv2AAv2BB

凡是人造卫星的问题都可从下列关系去列运动方程，即:重力=万有引力=向心力小结：一、宇宙速度

1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s2、第二宇宙速度（脱离速度）