高中物理（人教 必修二）6.5 宇宙航行 课件（共17张PPT）

宇 宙 航 行 抛出的石头会落地，为什么卫星、月亮没有落下来？卫星月亮没有落下来必须具备什么条件？ 问题： 牛顿人造卫星原理图 牛顿的思考与设想： 抛出的速度v越大时，落地点越远，速度不断增大，将会出现什么结果？ 牛顿的设想过程 * 9.unknown 法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力 法二：重力等于物体作圆周运动的向心力 以多大的速度抛出一个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知地球半径R=6400km，万有引力常量Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg) （若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km） 计算： 1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s． 它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周 运动所必须具备的速度． 2、第二宇宙速度（脱离速度）v2=11.2 km/s 3、第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7 km/s 一、宇宙速度 二、人造卫星的发射速度和环绕速度 　（1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。 　（2）环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。 注意：卫星的实际环绕速度一定小于发射速度． 思考与讨论:如图所示，a、b、c、d三条轨道中不能作为卫星轨道的是哪一条？ 三、人造地球卫星运行的规律 a b c 12.unknown 地球 三、人造地球卫星运行的规律 将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动， 请推出卫星运行速度、 角速度、 周期、 向心加 速度与轨道半径的关系。 14.unknown 已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球的质量，若要发射一颗地球同步卫星，试求： （1）地球同步卫星的离地面高度h 5.89×1024kg，引力常量Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 （2）地球同步卫星的环绕速度v 结论： 地球同步卫星必须发射在赤道正上方的固定高度，并且以固定的速度环绕地球做圆周运动。 课堂练习： （1）周期一定T=24h （2）在赤道平面内 （3）高度一定 四、地球同步卫星运行的规律 思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在高轨道上运行，应采取什么措施？ 五、变轨