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(共24张PPT)
§6.5 人造地球卫星宇宙速度
深圳市新安中学严太波 2002.3.25
一、人造卫星
牛顿的人造地球卫星设想
A
B
C
D
O
V0
E
牛顿的人造地球卫星设想
设地球和卫星的质量分别为m，m’，卫星到地心的距离为r，试计算卫星运行的速度v。
分析：卫星作圆周运动，万有引力提供向心力，故可以利用万有引力定律和向心力公式来求解。
向心力公式
设地球和卫星的质量分别为m，m’，卫星到地心的距离为r，试计算卫星运行的速度v。
讨论：
1、卫星距地心越远，它运行的速度越慢。
2、靠近地面运动的卫星的运行速度是最大的速度。
二、宇宙速度
1、第一宇宙速度
人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫做第一宇宙速度。
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。因此第一宇宙速度是人地球卫星进入轨道时的最小速度。
V1=7.9km/s
地球
V2=11.2km/s
V3=16.7km/s
11.2km/s>v>7.9km/s
理解：7.9km/s是人地球卫星进入轨道时的最小速度。也是卫星的运行速度是最大的速度。
V1=7.9km/s
地球
V2=11.2km/s
V3=16.7km/s
11.2km/s>v>7.9km/s
2、第二宇宙速度
当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的吸引，不再绕地球运行，而绕太阳运行。这个速度叫第二宇宙速度。
达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力，是“人造行星”。
3、第三宇宙速度
如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。
达到第三宇宙速度的物体是 “人造恒星”。
第一宇宙速度 7.9Km/s
第二宇宙速度 11.2Km/s
第三宇宙速度 16.7km/s
三、人造卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系
四、近地卫星和同步卫星
近地卫星：
概念
运行轨道半径：
地球半径
周期
84分钟
四、近地卫星和同步卫星
同步卫星
四、近地卫星和同步卫星
同步卫星
概念
与地球自转同步，定位于赤道正上方的卫星
运行轨道半径
距地心6.6R（R—地球的半径）
周期
与地球自转周期相同 24h
四、例题
利用所学知识，推导第一宇宙速度的另一表达式
例2、人造卫星由A向B运动的过程中，下面哪些说法是正确的？
A、向心加速度总指向地心
B、向心加速度总与V垂直
C、万有引力只改变速度方向
D、卫星速度一直减少
A
B
课堂练习：下列说法是否正确？为什么？
1、人造地球卫星由于大气阻力的作用，轨道半径逐渐减小，它的线速度将逐渐减小，而周期逐渐增大。
2、因为高轨道卫星的运行速度小，所以高轨道卫星需要的发射速度也较小。

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