信阳师范大学（信阳师范学院）：《中学物理》教学课件（师范专业认证）人造卫星

人造卫星 濮阳市油田第一中学王琳

人 造 卫 星 _______________________________ 濮阳市油田第一中学 王 琳

导入新课 嫦城奔月 万户飞天 天梦想

导入新课 嫦娥奔月 飞得更高，看得更远 飞 天 梦 想

导入新课 梦想成真 CRlsnine标在装

梦 想 成 真 导入新课

授课内容 牛顿关于卫星 何为人造卫星 宇宙速度 的设想 世界航天史 人造卫星的 地球同步卫星 与中国航天 运行规律

何为人造卫星 牛顿关于卫星 的设想 宇宙速度 人造卫星的 运行规律 地球同步卫星 世界航天史 与中国航天 授课内容

人造卫星宇宙速度 航天器 无人航天器 载人航天器 怎样使大物体成为宋堂挥2 人造地球 空间探测器 货运飞船 载人飞船 空间站 航天飞机 空天飞机 卫星 人造地球卫星指环绕地球飞行并在空间轨道运 行一圈以上的无人航天器。简称人造卫星

人造地球卫星指环绕地球飞行并在空间轨道运 行一圈以上的无人航天器。简称人造卫星。 航天器 无人航天器 人造地球 卫星 空间探测器 货运飞船 载人航天器 载人飞船 空间站 航天飞机 空天飞机 一、人造卫星 宇宙速度 怎样使一个物体成为人造卫星呢？ 一、人造卫星 宇宙速度

卫星系列 牛顿卫星原理示意 抛射速度 v=1km/s =3km/s vj=7.9km/s 11.2<v<7.9km/s 3=11.2km/s 复原再来一遍

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第一字宙速度的推导与求解 设地球和卫星的质量分别为M和m, 卫星到地心的距离为r,求卫星运动 的线速度v? 解：由F引=F向得： GM =m- r r= R地 GM 卫星贴近地表运行 R →v=7.9km/s 思考：若地球质量未知，而知道地球表面的重力加 速度g=9.8m/s2,地球半径R地=6400km,能否求出第 宇宙速度？ -GM=8R黄金代换→v=VgR mg G Mm

r R F引 M m 第一宇宙速度的推导与求解 设地球和卫星的质量分别为M和m, 卫星到地心的距离为r,求卫星运动 的线速度v? 解：由 F引 = F向 得： r = R地 卫星贴近地表运行 v=7.9km/s 思考：若地球质量未知，而知道地球表面的重力加 速度g=9.8m/s2，地球半径R地=6400km,能否求出第一 宇宙速度？ 黄金代换 2 2 GM gR R Mm mg  G    v  gR

一、人造卫星宇宙速度 宇宙速度 1、 第一宇宙速度的两种推导形式： ①万有引力提供向心力 ②重力提供向心力 Gm=m→y= GM R2 R mg =m →1=VRg R R 2、三种宇宙速度： 第三宇宙速度：物体挣脱太阳引力， V=16.7km/s 飞出太阳系的速度。 (逃逸速度) 第二宇宙速度：物体克服地球引力， V,=7.9km/s V2=11.2km/s 永远脱离地球的速度。（脱离速度） 第一宇宙遠度：物体在地表附近绕地球 做匀速圆周运动的速度。（环绕速度） 说 明： 11.2km/s>V>7.9km/s 运行轨迹为椭圆。V越大，椭圆越“扁

1、第一宇宙速度的两种推导形式： 宇 宙 速 度 V3 = 16.7 km/s V V 2= 11.2 km/s 1 = 7.9km/s 11.2 km/s >V > 7.9 km/s 第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力, 飞出太阳系的速度。 (逃逸速度) 第二宇宙速度:物体克服地球引力, 永远脱离地球的速度。（脱离速度） 运行轨迹为椭圆。v越大，椭圆越“扁”。 第一宇宙速度:物体在地表附近绕地球 做匀速圆周运动的速度。 （环绕速度） 说 明： v Rg R v mg  m  1  2 1 R GM v R v m R Mm G   1  2 1 2 ① 万有引力提供向心力 ② 重力提供向心力 2、三种宇宙速度： 一、人造卫星 宇宙速度

人造卫星宇宙速度 h≈320km 感受轨道高度 10 30 R-6400km h≈1920km 轨道半径r=R地+h 近地卫星r≈R地

h≈320km h≈1920km 0 10 20 30 感 受 轨 道 高 度 R≈6400km 轨道半径r =R地+h 近地卫星r≈ R地 一、人造卫星 宇宙速度

人造卫星宇宙速度 ④ ⑤ 进人转 惯性飞行 移轨道 末段火箭点火 发射级熄火 图1卫星的发射程序

一、人造卫星 宇宙速度