• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
第三宇宙速度（脱离速度）：v =16.7千米/秒
（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）
第5节 宇 宙 航 行
3、卫星的运行规律
立体
赤道平面
平面
所有卫星都在以地心为圆 心的圆（或椭圆）轨道上
“高轨低速长周期”
已知：地球质量M，半径R，卫星距地面高度h，引 力常量G .请你利用已学的知识， 探究卫星绕地球的运 行速度v 、周期T与高度h的关系.
课堂练习
月球探测卫星发射
地月转移轨道
减速制动
月球
点火加速
地球
月
球
轨
道
[例1] 我国发射的探月卫星“嫦娥一号”的轨道半径是圆形的， 且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的1/80，月球的半 径约为地球半径的1/4，地球第一宇宙速度约为7.9km/s，求“嫦 娥一号”探月卫星绕月球运行的速率？
课堂练习
思考：以多大的速度将物体抛出，它才 会绕地球表面运动，不会落下来呢？
M
F引 r
R
设地球和卫星的质 量分别为M和m,卫星到 地心的距离为r,求卫星 运动的线速度v?
m
由F引=F向得到
Mm v2
G m
r2
r
v GM r
当r=R时即近地卫星 ,由 v GM可得v=7.9km/s R
探究: 若卫星的发射速度大于7.9km/s ，会怎样呢？
5第5节 宇 宙 航 行 宇宙航行
第5节 宇 宙 航 行
第5节 宇 宙 航 行
1、牛顿的设想
英国科学家牛顿 (1643-1727)
在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中， 牛顿设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面。
第5节 宇 宙 航 行
v0
若抛出物体的水平初速度足够大,物体将 会怎样?
第5节 宇 宙 航 行
P
V=7.9Km/s 11.2>V>7.9

第5节 宇 宙 航 行
2、卫星的发射（三种宇宙速度）
第一宇宙速度（环绕速度）：v =7.9千米/秒
（地球卫星的最小发射速度）
Mm
v2
mg G
R2
m R
v
GM或v R
gR
第二宇宙速度（逃逸速度）：v =11.2千米/秒
（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）
第5节 宇 宙 航 行
航天科学的三位先驱
齐奥尔科夫斯基 罗伯特•戈达德 韦纳·冯·布劳恩
课堂小结
1、宇宙速度：
第一宇宙速度：v＝7.9km／s 是卫星发射的最小速 度，是卫星绕地球运行的最大速度。
第二宇宙速度：v＝11.2km／s，是卫星挣脱地球束 缚的最小发射速度
第三宇宙速度: v＝16.7km／s，是挣脱太阳束缚的 最小发射速度。
[例2]如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上
运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c
的质量，则（ BD） A.b所需向心力最大 B.b、c周期相等，且大于a周期
b a
地球
c
C.b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度
D.b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
课堂练习
[例3]据某报报道，某国发射了一颗周期 为80分钟的人造地球卫星，请你用学过的 知识判断这则新闻的真伪。
2、研究天体运动的基本方法： 把天体或人造卫星的运动看作匀速圆周运
动，万有引力提供天体或人造卫星的向心力.
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
地球同步卫星
所谓地球同步卫星是指与地球自转同 步,相对于地面静止的人造卫星.
特点:
(1)角速度 ,周期(T=24h)与地球相同,是一 个恒量.
(2)轨道一定,在赤道平面上. (3)距地面高度一定(h=3.6×107m)
即轨道平面一定,高度一定,运动快慢一定
1、为什么必须在赤道平面上？
w
因:（1）同步卫星与 地
可以看出卫星的线速度随高度增大 而减小，角速度随高度增大而减小 ，周期随高度增大而增大。在周期 、角速度、线速度和轨道半径四个 物理量中，一个量发生变化时，另 外三个量一定同时变化。
故:
r
V发 V运
第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的发射 速度和运行速度,是人造卫星的最小发射速 度最大运行速度.
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
球自转同步必须自西向东
转, （2）万有引力全部提
O
供做向心力,圆心就是地心
.所以:同步卫星轨道平面必定在赤道平面上.
2、为什么高度一定？
万有引力提供做向心力
由: G(RM h)m 2 m4 T 22(Rh) 得:
h3
GMT2
4 2
R
把T=86400s,M=5.98x1024kg,R=6.37x106m得h=3.58x107m
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 7:57:01 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021