3.4宇宙速度与航天 课件 -2022-2023学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册(共15张PPT)

(共15张PPT)
第三章 万有引力定律
3.3万有引力定律的应用　
牛顿人造卫星原理图
从高山上水平抛出物体，速度越大，落地点离山脚越远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。
牛顿关于卫星的设想
一、宇宙速度
牛顿关于卫星的设想
一、宇宙速度
思考 以多大的速度将物体抛出，它才会成为绕地球表面运动的卫星
方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力
方法二：地球表面附近，重力近似等于万有引力
一、宇宙速度
1.第一宇宙速度：把航天器在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度v=7.9km/s ，称为第一宇宙速度。
一、宇宙速度
第一宇宙速度，是卫星绕地球运转的最大线速度，是发射卫星所需要的最小发射速度。
2.第二宇宙速度：v=11.2km/s时，卫星就会脱离地球的束缚，进入太阳系绕太阳转。
3.第三宇宙速度：v=16.7km/s时，卫星既脱离地球束缚，还摆脱了太阳的引力，飞出太阳系。
一、宇宙速度
“旅行者1号”探测器于1977年9月5日发射，2014年9月13日离开太阳系，正在飞向别的恒星。
1.关于第一宇宙速度，下列的说法中正确的是( )
A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度
C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
BC
课堂练习
例.某人在一星球上以速率 v 竖直上抛一物体,经时间 t 后,物体以速率 v 落回手中。已知该星球的半径为 R ,求该星球上的第一宇宙速度。
解析：星球表面的重力加速度：
该星球表面的第一宇宙速度为
第一宇宙速度为卫星在其表面附近做匀速圆周运动的线速度卫星的重力提供向心力,则：
思考：如图所示，三个圆a、b、c，其中b、c的圆心与地心重合。那么a、b、c中可以作为卫星轨道的是哪条？
所有卫星的轨道平面均过地心.
二、人造卫星
二、人造卫星
北斗卫星导航系统是中国自主建设的，可为全球用户提供精准的定位、导航和授时服务
北斗卫星导航系统于2020年建成，是由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成。其中静止轨道卫星又称为同步卫星。
二、人造卫星
①轨道平面与赤道平面重合，位于赤道上空的一定高度上；
②同步卫星的角速度w与地球自转的角速度相同，或周期T与地球自转周期相同
1.同步卫星特点：
要想同步卫星相对地球静止，应该满足什么条件？
二、人造卫星
二、人造卫星
2．如图所示，a为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是(　　)
A．它们的向心加速度都与轨道半径成正比B．它们的向心加速度都与轨道半径的二次方成反比C．a和c的运转周期相同D．a和b的运转周期相同