物体怎样才能真正离开地面围绕地球旋转.ppt
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1、课题:宇宙航行,执教者:龙活树,学习目标,(1)了解人造卫星的有关知识,正确理解人造 卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系。 (2)会计算第一宇宙速度。 知道第二宇宙速度和第三宇宙速度,嫦娥奔月,古代人的飞天梦,嫦娥奔月,敦煌飞天壁画,古代人的飞天梦,外国人的飞天梦,古代人的飞天梦,思考:,物体怎样才能真正离开地面,围绕地球旋转?,最早研究人造卫星问题的是牛顿,他设想了这样一个问题,在地面某处平抛一个物体,物体将沿一条抛物线落回地面,物体初速度越大,飞行距离越远考虑到地球是圆形的,如果初速度很大,抛出的物体总也落不到地面就成了人造地球卫星了。,从刚才的分析我们知道,要想使物体成为地球的卫星,物
2、体需要一个最小的发射速度,物体以这个速度发射时,能够刚好贴着地面绕地球飞行,此时万有引力提供了卫星运动的向心力,即:,(1),这个速度称为第一宇宙速度,(1)第一宇宙速度是发射一个物体,使其成为地球卫 星的最小速度。 (2)若以第一宇宙速度发射一个物体,物体将 贴着地 球表面的轨道上做匀速圆周运动。 (3)若发射速度大于第一宇宙速度,物体将在椭圆轨 道上离心运动 (4)若物体发射的速度达到或超过11.2kms时,物 体将能够摆脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动 的行星或飞到其他行星上。 11.2kms称为第二宇宙速度。 (5)若物体的发射速度再大,达到或超过16.7kms 时,物体将会摆脱太阳引
3、力束缚,飞到太阳系外 16.7kms称为第三宇宙速度。,思考:,卫星是用什么发射升空的?,美梦成真,外国的航天发展情况,中国的航天发展情况,中国的航天发展情况,卫星的运动情况,卫星脱离助推火箭后,获得了一定的速度v,设卫星绕地球做圆周运动,其运行半径为r,根据万有引力等于向心力可得:,说明: (1)从公式(1)、(2)、(3)式中可以看出, 地球卫星的运动情况(速度、周期、加速度)是由r惟一决定的。 (2)轨道半径越大,卫星运行速度越小,周期越大,加速度越 小; 轨道半径越小,运行速度越大,周期越小,加速度越大,卫星的运动情况,地球同步通讯卫星,地球同步通讯卫星,说明 (1)同步卫星运行的轨道均在赤道平面内的同一轨道上, 相对地面静止,且是正圆周运动 (2)周期和地球自转周期相同,约24小时; (3)距离地面的高度一定; (4)环绕速度大小一定,角速度一定; (5)向心加速度一定。,地球同步通讯卫星,课堂小结,1、同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯, 需多少颗? 2、为了同步卫星之间不互相干扰,大约3左右才能放置1颗,这样地球的同步卫星只能有多少颗?,黑洞,作业布置,44页问题与练习: 第2题 第3题,
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