内容正文:
实验探究
为什么粉笔头落地?
为什么粉笔头落地距离不同?
能否让粉笔头不落地?
牛顿的思想实验
思考
为什么牛顿关于卫星的设想提出后很长时间未能实现?
探究
以多大的速度在地球表面发射物体,它刚好不落回地面成为绕地球表面做匀速圆周运动的卫星?
已知地球质量M,物体质量m,地球半径R,物体环绕速度v=?
两种推导
第一宇宙速度(环绕速度)
人造卫星在地面附近绕地球匀速圆周运动所必须具有的速度
第一宇宙速度是从地面发射物体,使其成为地球人造卫星的最小速度(贴近地球表面绕行)。
练习
火星的质量是地球质量的1 /10 ,火星半径是地球
半径的1 /2 ,地球的第一宇宙速度是7.9km/s,则火星的第一宇宙速度为______km/s.
人造卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s小于11.2km/s,它绕地球的轨迹??
第二宇宙速度--飞出地球去(脱离速度)
当卫星的速度等于大于11.2km/s时,就会脱离地球的吸引,不再绕地球运行。
第三宇宙速度--飞出太阳系(逃逸速度)
当物体的速度等于大于16.7km/s时,就会摆脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的空间去。
三个宇宙速度
概念辨析
发射速度是指被发射物在离开发射装置时的初速度,要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速度
三个宇宙速度分别是指发射的卫星成为近地卫星、脱离地球引力和脱离太阳引力所需要的最小地面发射速度。
运行速度: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,当卫星“贴着”地面运行时。运行速度等于第一宇宙速度。
思考与讨论
人造卫星的线速度、角速度、加速度、周期与半径有什么关系?
v=
w=
T=
a=
结论:
对第一宇宙速度的进一步认识
最小的发射速度
最大的环绕速度
近地卫星的周期
课堂检测:
3、已知地球的半径是6400km,地球自转的周期24h,地球表面重力加速度10m/s2,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
(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。
小结:
一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供:
二、三种宇宙速度:
v1=7.9km/s. (会推导)
v2=11.2 km/s (了解)
v3=16.7 km/s (了解)
作业:
1、课本第102页:2、4、5
2、预习:同步卫星特点
3、收集资料,撰写科学报告《遨游太空》或《宇宙航行》
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