1、进 入,退 出,6.5 宇宙航行,下一页,退 出,问题：1抛出的石头会落地，为什么卫星、月 球没有落下来？,2、卫星、月球没有落下来必需具备什么条件？,3、地面上的物体，怎样才能成为人造地球卫星呢？,下一页,退 出,上一页,总 结：,人造卫星：如果在地面上抛出的物体速度足够大，那么它将不再落回地面，而成为一个绕地球运转的卫星，这个物体就可认为是一颗人造卫星,卫星轨道：可以是圆轨道，也可以是椭圆轨道。,卫星的种类：卫星主要有侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等种类。,4卫星的运行,下一页,退 出,上一页,已知地球质量M，卫星轨道半径r,引力
2、常量G，求卫星的运行速度、角速度、周期？,基本思路：卫星在轨道上的运动视为圆周运动，卫星受到的万有引力提供向心力,若飞行器在近地轨道上运行，则有h=0（rR）,卫星的最大运行速度,卫星的最小周期,下一页,退 出,上一页,3.三个宇宙速度 （1）物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度，叫第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度。数值为7.9km/s.它既是卫星绕地球运动的最大线速度,也是卫星发射的最小速度.当发射速度大于7.9km/s，它绕地球运行的轨道不是圆，而是椭圆。,下一页,退 出,上一页,（2）当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，成为围绕太阳运动的人造行星，或
3、飞到其它行星上。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度，也叫脱离速度。,（3）当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度，也叫逃逸速度。,下一页,退 出,上一页,知识拓展,同步卫星:卫星运动周期和地球自转周期相同,即T=24h卫星运行轨道在地球的赤道平面内卫星距地面的高度有确定值(约为3.6107m),你知道吗?,是谁真正为人类迈向太空提供了科学思想?世界上第一颗人造地球卫星是在哪一年由哪个国家发射的?最先登上月球的是哪国人?中国第一颗人造卫星是哪一年发射的?世界首次实现载人航天的是哪个国家?中国第一个
4、被送入太空的航天员是谁?中国第一颗探月卫星是哪年发射的?,二、梦想成真,下一页,退 出,上一页,下一页,退 出,上一页,嫦娥一号轨道示意图,2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想,2008年9月27日，“神州七号”载人飞船实现了我国首次太空出舱的梦想,2011年11月3日时分，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球公里的轨道实现自动对接，为建设空间站迈出关键一步。,例题、从地球发出的光讯号垂直于地面发射，讯号到达月球表面时正好能垂直射向水平月面，经反射返回地球被吸收，光速为c，光讯号往复经历的时间为t，地球的半径为R，月球的半径为r，月
5、球绕地球转动的周期为T，试求地球的质量。,下一页,退 出,上一页,三、知识应用,解析：设地球质量为M，月球质量为m，则： G =m r所以M= 而r=R+r+ct/2所以M= (2R+2r+ct)3,练习1、两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，它们的质量相等，轨道半径之比r1:r2=1:2,则它们的(1)线速度之比 v1:v2= (2)角速度之比 1:2 = (3)周期之比 T1:T2 = (4)向心加速度之比 a1:a2=,下一页,退 出,上一页,练习2、“神舟号”飞船在离地面高为870km的高空轨道上运行十几圈后返回地面，期间进行了多项科学实验。若已知地球半径为6400km，则神舟号在高空圆轨道上匀速运动的速度为多大？,小 结,2、人造地球卫星运动问题的解决思路,1、宇宙速度 ：第一速度7.9km/s、第二速度11.2km/s 、第三速度16.7km/s,第一宇宙速度既是卫星发射的最小速度，又是最大的环绕速度。,下一页,退 出,上一页,卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力提供卫星做圆周运动的向心力。,
