人教版必修二　6.5　宇宙航行(共82张PPT)

人造卫星、宇宙飞船 第五节 宇宙航行 我国发射的人造卫星类型 想一想:卫星是怎样发射上去的呢？ V0 以平抛运动为模型的推理过程 牛顿人造卫星原理图 一、人造卫星 究竟怎样才能发射一颗卫星呢？ 牛顿的猜想 方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力 方法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力 问题一：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg, 地球半径R=6400km) （若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km） 学科网 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? 由F引=F向得到 M m r R v F引 当r=R时即近地卫星 ,由 可得v=7.9km/s 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，成为一颗人造地球卫星简称 由此可见，人造地球卫星运行遵循的规律是：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力就是向心力。 人造卫星。 （一）人造卫星 zxxk 学.科.网 想一想:卫星运动快慢跟什么有关呢? （二）卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系 1、线速度随轨道半径的关系： 可见：卫星绕行轨道半径越大，绕行速度越小。 2、角速度随轨道半径的关系： 可见：卫星绕行的角速度随轨道半径增大而减小。 3、周期随轨道半径的关系： 可见：卫星绕行的周期随轨道半径增大而增大。 r mV2 r2 GMm = r GM V = mω2r r2 GMm = r3 GM ω = T2 m r2 GMm = 4π2 r GM T = 4π2r3 由⑴、⑵、⑶式可以看出卫星的线速度随高度增大而减小，角速度随高度增大而减小，周期随高度增大而增大。在周期、角速度、线速度和轨道半径四个物理量中，一个量发生变化时，另外三个量一定 同时变化。 r GM V = r3 GM ω = GM T = 4π2r3 各种各样的卫星…… F 赤道平面 北 南 东 西 思考：卫星的轨道 F 人