人造卫星 宇宙速度
29页1、3.4人造卫星宇宙速度,编辑:周经伟 讲解:周经伟,2013年4月于富顺,1.了解人造卫星的有关知识。,2.会推导第一宇宙速度,知道第二、第三 宙速度。,3.能用所学知识求解卫星基本问题。,嫦娥奔月,敦煌飞天的壁画,万户飞天,神话:千里眼 顺风耳,外国人的 “飞天”梦,讨 论: 地面上的物体,怎样才能发射上太空呢?,牛顿的设想-发射人造卫星原理,牛顿对发射人造卫星的构想:,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,落点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,它将绕地球旋转成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。,牛顿人造地球卫星的设想图,平抛,洲际导弹,人造卫星,增大,一、人造卫星,在地球上抛出的物体,当它的速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将围绕地球旋转,成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。简称人造卫星。,1895年,俄国宇航先驱齐奥尔科夫斯基在一篇名为天地幻想和全球引力效应的论文中率先提出了制造人造卫星的设想。1957年10月4日,苏联将第一颗人造卫星送入环绕地球的轨道。此后,数以千计的人造卫星、空间站,被相继发射进入轨道,用
2、于通信、导航、收集气象数据和其他许多领域内的科学研究。,牛顿人造地球卫星的设想图,平抛,洲际 导弹,人造 卫星,增大,思考: 人造地球卫星的最 小速度有多大呢?,二、宇宙速度,使卫星能环绕地球运行所需的最小发射速度叫做第一宇宙速度。,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,卫星运动的速度为v。,由于卫星运动所需的向心力是由万有引力提供的,所以,,1.第一宇宙速度,从上式可以看出: ,卫星离地心 越高,它运行的速度越慢。,对于靠近地面的卫星,可以认为此时的r近似等于地球半径R,把r用地球半径R代入,可以求出:,这就是第一宇宙速度。,第一宇宙速度既是最小的发射速度,也是最大的环绕速度。,第一宇宙速度的另一种表达式 ,请你用已学的知识进行推导。,地球表面的物体受到的重力等于地球对物体的引力。,即:,解得:,如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球运动的轨迹是椭圆。,当物体的速度大于或等于11.2km/s时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。,2.第二宇宙
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