宇宙航行 公开课.ppt

（3）如果卫星发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行． 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 二、人造卫星的运动规律: 人造卫星的运动规律: * 人造卫星 遵化一中 王明玉 回顾：万有引力定律的应用两条思路 (2)“天上”：万有引力提供向心力 （1）“地上”：万有引力近似等于重力 黄金代换式 （3）有用结论：V T ω a 注意：在本章的公式运用上，应特别注意字母的规范、大小写问题；应区分中心天体、环绕天体；球体半径、轨道半径等问题。 神州六号飞船发射、运行与回收 例1、2003年10月15日，我国成功发射了“神舟”五号载人宇宙飞船．起飞总质量为M，刚起飞时，火箭竖直升空，航天员杨利伟有较强的超重感，仪器显示他对座舱的最大压力达到他体重的5倍．飞船进入轨道后，21h内环绕地球飞行了14圈，将飞船运行的轨道简化为圆形．求 (1)点火发射时，火箭的最大推力．（g取10 m/s2） (2)讨论它在空中运动和在返回地面过程中对座椅的压力如何变化。 解： ⑴对宇航员进行受力分析并根据牛顿定律,有 压力等于支持力 对火箭应用牛顿第二定律, 有 由上式可以解得F＝5Mg （2）空中运动时处于完全失重，对座椅的压力为零。 返回时，不减速时完全失重，对座椅的压力为零。减速时加速度向上，处于超重状况，对座椅压力大于重力。 一、人造卫星发射 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星。简称 。 人造卫星 例2，已知，地球半径6370Km，地球质量为5.89 1024Kg，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,推导地球的第一宇宙速度？ 第一宇宙速度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，也是地面附近的环绕速度。 第一宇宙速度是卫星发射的最小速度 第一宇宙速度是卫星绕地球运动的最大线速度 可见：卫星运动情况(V 、ω 、T、f、n )是由 r 惟 一决定的 r↑ → V↓ ω↓ T↑ 卫星运动的线速度、角速度、周期、向心加速度 (2)由 得：ω＝ (3)由 得：Ｔ＝ 可见：卫星运动情况(V 、ω 、T )是由 r 惟 一决定的 (1)由 得：ｖ＝ G M m r2 =m v2 r G M m r2 =mω2r G M m r2 =m( ) r ２π T 2 GM 4π2r3 (4)由 得：a＝ G M m r2 =ma GM r2 例3．三颗人造地球卫星A、B、C 绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MB MC，则三个卫星 （　 ） A．线速度关系为 vA vB = vC 　 B．周期关系为 TA TB = TC 　 C．向心力大小关系为FA=FB FC 　 D．半径与周期关系为 C A B 地球 A B D F F1 F2 三、人造地球卫星的轨道 F1 F2 F3 赤道平面 北 南 东 西 同步卫星 同步卫星有以下几个特点： 同步卫星的高度： （1）周期一定T=24h （2）在赤道平面内 （3）高度一定 （Ｒ＋ｈ） 解得高度 ：ｈ＝ km - G 同步卫星能否经过遵化上空？ 则v、 ω、 T 、 a都为定值。 三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。 *