1、2021/8/11 星期三15宇宙航行2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三31知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度2理解掌握人造衛星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系3了解人造衛星的相關知識及我國衛星發射的情況，激發學生的愛國熱情2021/8/11 星期三4一、人造地球衛星牛頓的設想：如圖6-5-1所示，當 足夠大時，物體將會圍繞地球旋轉而不再落回地面，成為一顆繞地球轉動的 圖6-5-1速度人造地球衛星2021/8/11 星期三5萬有引力 m2r 2021/8/11 星期三6二、宇宙速度數值意義第一宇宙速度 km/s衛星在地球表面附近繞地球做 的速度第二宇宙速度 k

2、m/s使衛星掙脫 引力束縛的最小地面發射速度第三宇宙速度 km/s使衛星掙脫 引力束縛的 地面發射速度7.911.216.7勻速圓周運動地球太陽最小2021/8/11 星期三7溫馨提示第一宇宙速度7.9km/s，是發射人造衛星的最小速度，也是衛星繞地球做勻速圓周運動的最大速度2021/8/11 星期三8三、夢想成真1957年10月 成功發射了第一顆人造衛星；1969年7月美國“阿波羅11號”登上 ；2003年10月15日我國航天員 踏入太空；2007年10月24日我國“嫦娥一號”發射升空；2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動任務2010年10月1日18時59分57秒“嫦

3、娥二號”衛星在西昌衛星發射中心發射成功2011年11月3日和14日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器兩次成功對接蘇聯月球楊利偉2021/8/11 星期三9一、對三種宇宙速度的理解第一宇宙速度(環繞速度)指人造衛星近地環繞速度，它是人造衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度，是人造地球衛星的最小發射速度，v7.9 km/s.2021/8/11 星期三102021/8/11 星期三11第二宇宙速度(脫離速度)在地面上發射物體，使之能夠脫離地球的引力作用，成為繞太陽運動的人造行星或繞其他行星運動的人造衛星所必需的最小發射速度，其大小為v11.2 km/s.第三宇宙速度(逃逸速度)在地

4、面上發射物體，使之最后能脫離太陽的引力范圍，飛到太陽系以外的宇宙空間所必需的最小速度，其大小為v16.7 km/s.2021/8/11 星期三12特別提醒 (1)第一宇宙速度是人造衛星的最大環繞速度，也是最小發射速度(2)三個宇宙速度分別為三種不同情況下在地面附近的最小發射速度2021/8/11 星期三132021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17地球同步衛星(1)概念相對于地面靜止且與地球自轉具有相同周期的衛星叫著地球同步衛星，又叫通信衛星(2)特點同步衛星的運行方向與地球自轉方向一致同步衛星的運轉周期與地球自轉周

5、期相同，T24 h.同步衛星的運行角速度等于地球自轉的角速度同步衛星的軌道平面均在赤道平面上，即所有的同步衛星都在赤道的正上方2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20【典例1】 探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與變軌前相比()A軌道半徑變小 B向心加速度變小C線速度變小 D角速度變小衛星運動規律 2021/8/11 星期三212021/8/11 星期三22借題發揮在討論衛星做圓周運動的v、T、an和r關系時，只要一個量發生變化，其他的量也一定發生變化分析思路是：v變化離(近)心運動r變化F引變化Fn

6、變化v、T、an變化2021/8/11 星期三23【變式1】人造衛星在太空繞地球運行的過程中，若天線偶然折斷，天線將()A繼續和衛星一起沿軌道運動B做平拋運動，落向地球C由于慣性，沿軌道切線方向做勻速直線運動，遠離地球D做自由落體運動，落向地球解析折斷的天線同衛星的速度相同，即它不會做離心或近心運動，仍沿原軌道運動，A對答案A2021/8/11 星期三24【典例2】 如圖6-5-2所示，發射地球同步衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，則當衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是()地球同步衛星 圖6-5-22021/8/11 星期三25A衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B衛星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛星在軌道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點 時的加速度D衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點 時的加速度2021/8/11 星期三262021/8/11 星期三272021/8/11 星期三28【變式2】關于我國發射的“亞洲一號”地球同步通訊衛星的