3.3万有引力定律的应用（二）课件-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册(共32张PPT)

(共32张PPT)
3.3 万有引力定律的应用（2）
万户飞天
探索太空
万户飞天
人造卫星：环绕地球在宇宙空间轨道上运行的无人航天器
1. 所有卫星都在以地心为圆心的圆轨道上
2. 所有卫星受到地球的吸引力
ω
F引
O



1. 所有卫星都以地心为圆心做匀速圆周运动。
2. 以地球为中心天体，受到指向地心的万有引力
的作用
人造地球卫星运行的规律
人造地球卫星运行的规律
Ⅱ
Ⅲ







人造地球卫星运行的规律
人造地球卫星运行的规律

F向
Ⅱ
Ⅲ




轨道半径越大，卫星运行线速度、角速度越小，周期越大。



近地卫星在离地面100km-200km的高空运动，高度远远小于地球半径6400km
1. 计算近地卫星的速度
解得：


已知: G=6.67 N /
2.地球同步卫星
同步卫星是指与地球相对静止的卫星。
ω
F引
O
●和地球自转方向相同
●同步卫星的轨道在赤道平面上
●周期T≈24h
M=5.98×1024kg
G=6.67×10-11N·m2/kg2
h = r-R = 35900km 5.7R
r = 42270km
R = 6.37×106m
h
2.地球同步卫星
●和地球自转方向相同
●同步卫星的轨道在赤道平面上
●周期T≈24h
M=5.98×1024kg
G=6.67×10-11N·m2/kg2
h = r-R = 35900km 5.7R
r = 42270km
R = 6.37×106m
2.地球同步卫星
ω
h ≈ 3.6万千米
●所有同步卫星高度都相同
●所有同步卫星ω相同、v大小都相等
h ≈ 36000km
同步卫星的质量不一定相同，

2.地球同步卫星
●和地球自转方向相同
●同步卫星的轨道在赤道平面上
●周期T≈24h
2.地球同步卫星
讨论与交流1：地球同步卫星都有哪些用途呢？
北斗三号导航系统中的地球静止轨道同步卫星
2.地球同步卫星
讨论与交流1：地球同步卫星都有哪些用途呢？
风云四号B星定点于东京赤道上空
2.地球同步卫星
讨论与交流1：地球同步卫星都有哪些用途呢？
h =840km
3.其他轨道地球卫星
极轨卫星
T=101分钟
地球中圆轨道（24颗）
地球静止轨道（3颗）
倾斜地球同步轨道（3颗）
3.其他轨道地球卫星
北斗三号导航系统
倾斜地球同步轨道卫星：
h = 35900km
T=24h
3.其他轨道地球卫星
中圆地球轨道卫星：
h = 21500km
3.其他轨道地球卫星
T=12.8h
地球中圆轨道（24颗）
地球静止轨道（3颗）
倾斜地球同步轨道（3颗）
3.其他轨道地球卫星
北斗三号导航系统
8月2日14时14分土星冲日
　11月5日7时57分天王星冲日
2021行星冲日时间表
4.行星冲日现象
4.行星冲日现象


讨论与交流2：已知土星绕太阳运动的半径是地球的9.5倍，2021年8月2日14时14分土星冲日，则2022年会出现土星冲日的现象吗？
4.行星冲日现象
讨论与交流2：已知土星绕太阳运动的半径是地球的9.5倍，2021年8月2日土星冲日，则2022年会出现土星冲日的现象吗？
4.行星冲日现象
课堂小结
1.人造卫星运行规律
= =
2.近地卫星、地球同步卫星及其他轨道卫星运行的特点
3.行星冲日
1. 海王星的质量是地球的17倍，它的半径是地球的4倍。绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船，其运行的速度有多大？
2. (多选)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比
A.距地面的高度变大 B.向心加速度变大
C.线速度变小 D.角速度变大
r变大
AC
3. (单选) 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统.其中有同步卫星和中圆轨道地球卫星.已知中轨道地球卫星的轨道高度约为5000～20000 km，则下列说法正确的是
A.中轨道地球卫星的线速度小于同步卫星的线速度
B.上述两种卫星的运行速度可能大于7.9 km/s
C.中轨道地球卫星绕地球一圈的时间小于24 h
D.同步卫星可以定位于北京的上空
r同=36 000 km，所以r同>r中
v中>v同
T中同步卫星定位于赤道上方
C
4.(单选)A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球同步卫星。三颗卫星的线速度大小分别为vA、vB、vC，角速度大小分别为ωA、ωB、ωC，周期分别为aA、aB、aC，向心力大小分别为FA、FB、FC，则
A.ωA＝ωC<ωB
B.aA＝aCC.vA＝vCD.FA＝FC>FB
同步卫星与地球自转同步，故TA＝TC，ωA＝ωC
vB>vC，ωB>ωC，aB>aC
由v＝ωr 及 a＝ω2r
vC>vA , aC>aA
A
对同步卫星和近地卫星：
谢 谢