物理必修2人教版　6.5宇宙速度 15张PPT

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6.5宇宙速度
宇宙速度
设地球和卫星的质量分别为m’,m，卫星到地心的距离为r，试计算卫星运行的速度v。
分析：卫星作圆周运动，万有引力提供向心力，故可以利用万有引力定律和向心力公式来求解。
设地球和卫星的质量分别为m，m’，卫星到地心的距离为r，试计算卫星运行的速度v。
二人造卫星的运行（线）速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系
讨论：
1、卫星距地心越远，它运行的速度越慢。
卫星离地心越远，速度越慢，但是发射高轨道卫星较低轨道卫星更困难。
第一宇宙速度
对于靠近地面运行的人造卫星，可以认为此时的r近似等于地球半径R，因此
人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫做第一宇宙速度。
练习P110-3
利用所学的知识，推导第一宇宙速度的另一表达式
解：利用万有引力近似等于重力，充当向心力，得
代值g=9.8m/s2,R=6.4×106m，可得
第一宇宙速度(环绕速度）:
(1)是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运 动所必须具有的速度，
(2)是人造卫星环绕地球运行的最大环绕速度。
（3）是人造地球卫星的最小发射速度
牛顿的人造地球卫星设想
A
O
V0
牛顿的人造地球卫星设想
如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。因此第一宇宙速度是人地球卫星进入轨道时的最小速度。
补充练习
关于第一宇宙速度，下面说法①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度 ②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度 ③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度 ④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有 （ ）
A．①②；B．②③；C．①④；D．③④
Ｂ
注意：区分发射速度和环绕速度．发射速度越大，卫星越容易上天；离地面越远，环绕速度越小．
三个宇宙速度
第一宇宙速度v=7.9km/s，环绕速度
第二宇宙速度v=11.2km/s，脱离速度
第三宇宙速度v=16.7km/s，逃逸速度
v2=11.2km/s
v3=16.7km/s
11.2km/s>v>7.9km/s
v1=7.9km/s
课堂练习：下列说法是否正确？为什么？
1、人造地球卫星由于大气阻力的作用，轨道半径逐渐减小，它的线速度将逐渐减小，而周期逐渐增大。
2、因为高轨道卫星的运行速度小，所以高轨道卫星需要的发射速度也较小。