一宇宙速度1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s．它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的速度．说明：（１）如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；（２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日牛顿的设想过程第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日（3）如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点．第32页，共43页，星期日，2025年，2月5日２、第二宇宙速度（脱离速度）这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度．如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点．v2=11.2km/s第33页，共43页，星期日，2025年，2月5日3、第三宇宙速度（逃逸速度）这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．而成为人造恒星v3=16.7km/s第34页，共43页，星期日，2025年，2月5日一、宇宙速度1、第一宇宙速度：(环绕速度） V1=7.9km/s地球11.2km/sv7.9km/s2、第二宇宙速度：
(脱离速度)V2=11.2km/sV3=16.7km/s3、第三宇宙速度：（逃逸速度）→人造行星→人造恒星人造卫星第35页，共43页，星期日，2025年，2月5日近地卫星r↗v↘其它卫星二、人造卫星的发射速度和运行速度发射速度与运行速度是两个不同的概念．（1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道．（2）环绕速度：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．第36页，共43页，星期日，2025年，2月5日（3）发射速度和卫星绕地旋转的速度是不是同一速度？发射速度大说明什么？卫星运转速度大又说明什么？学生思考：（1）将卫星送入低轨道和送入高轨道哪一个更容易？为什么？（2）所需要的发射速度，哪一个更大？为什么？向高轨道发射卫星时，火箭须克服地球对它的引力而做更多的功，对火箭的要求更高一些，所以比较困难。第37页，共43页，星期日，2025年，2月5日第一宇宙速度是最大环绕速度还是最小的环绕速度？探究问题三：第一宇宙速度是最小的发射速度,也是最大的环绕速度结论:第38页，共43页，星期日，2025年，2月5日能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星？探究问题四：第39页，共43页，星期日，2025年，2月5日近地卫星的周期最小我们不能发射一颗周期为80min的卫星第40页，共43页，星期日，2025年，2月5日解1：万有引力提供向心力故=由此解出v=若已知近地卫星在“地面附近”飞行，可以用地球半径R代表卫星到地心的距离r，地球半径R=6400km，地球质量M=5.89×1024kg,把数据代入上式可解得：v=7.9km/s两种求第一宇宙速度的方法第41页，共43页，星期日，2025年，2月5日第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日探究问题一：（1）如图所示，a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条？abc提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日一.一般人造卫星的知识1.轨道平面与地轴间的夹角可以是任意的.但该平面一定通过地球球心.第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日卫星的轨道赤道轨道极地轨道其他轨道第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日2、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:线速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系：第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日思考：对于绕地球运动的人造卫星：（1）离地面越高，向心力越（2）离地面越高，线速度越（3）离地面越高，周期越（4）离地面越高，角速度越（5）离地面越高，向心加速度越小大小小小第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日探究问题二：（1）如图所示，