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(共33张PPT)
万有引力理论的成就
二 、应用万有引力定律还可以发现未知天体
一 、应用万有引力定律可以计算天体的质量
一是“地上”
一是“天上”
复习回顾
7.4 宇宙航行
中国人的飞天梦
外国人的“飞天”梦
2023年10月26日神州十六和神州十七乘务组会师
牛顿的猜想
牛顿的手稿
设地球质量为M，半径为R，人造地球卫星的质量为m.
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
想一想:物体初速度至少达到多大时就可以成为一颗人造地球卫星呢
近地卫星
教科书P60【思考与讨论】
一、宇宙速度
1.第一宇宙速度
V1=7.9km/s
地球
11.2km/s>v>7.9km/s
2.第二宇宙速度　　
V2=11.2km/s
V3=16.7km/s
3.第三宇宙速度
人造地球卫星
(最小的发射速度)
二、人造地球卫星的运动规律
可见：a、v、ω、T 与 r 为一 一对应关系
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
比较不同轨道上的人造地球卫星的a、v、ω、T的大小
Ⅳ
高轨度小周期长
三、地球同步卫星
1.所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h
同步卫星的线速度
解：万有引力提供向心力 故
由此解出
将地球质量M及轨道半径r带入
同步卫星离地面高度
三、地球同步卫星1.所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h2.所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。1.只能分布在一个确定的赤道轨道上。
2.周期与地球自转的周期相同:T＝24h。
3.角速度ω与地球的自转角速度相同。
4.离地面高度:h=36000km。
5.线速度: v =3.1km/s。
特点：定轨道、定周期、定角速度、定高度、定线速度
同步卫星的特点
中国载人航天员发展史
【例题】我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的运动速度约为
A.11.2km／s B.7.9km／s
C.7.4km／s D.2.1km／s
C
【当堂检测】( 多选)人造地球卫星的轨道半径越大，则
A.速度越小，周期越小
B.速度越小，加速度越小
C.加速度越小,周期越大
D.角速度越小,加速度越大
BC
【巩固训练】两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比R1∶R2=3∶1，下列有关数据之比正确的是
A.周期之比T1∶T2=3∶1
B.线速度之比v1∶v2=3∶1
C.向心力之比F1∶F2=1∶9
D.向心加速度之比a1∶a2=1∶9
D
一、宇宙速度
1.第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s
2.第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2km/s
3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s
二、同步卫星
1.周期T=24h
2.卫星轨道平面与地球赤道平面重合
小结
同学们
再见！
谢谢指导
h=3.6×107m
r=4.26×107m
v=3.1km/s
T=24h
h=3.8×108m
r≈3.8×108m
v=1km/s
T=27天
h≈0
r=6.4×106m
v=7.9km/s
T=85分钟
同步卫星
近地卫星
月球
近地卫星、同步卫星、月球三者比较
比较赤道上的某一点、近地卫星、同步卫星的T、ω、v、a向
3颗同步卫星可实现全球覆盖
1.同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯，只需三颗同步卫星即可。
2.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。
如何发射同步卫星？
同步卫星变轨时的各参量比较
v1
v3
v2A>v1
v3>v2B
v1>v3
v2A>v1>v3>v2B
v1
v2A
v2B
v3
v
t
v2A
A
v2B
B
凡是人造卫星的问题都可从下列关系去列运动方程，即:
重力=万有引力=向心力
小 结：
一、宇宙速度
1、第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s
2、第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2km/s
3、第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s
二、同步卫星
1、周期T=24h
2、卫星轨道平面与地球赤道平面重合
同学们
再见！
谢谢指导

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