第2节万有引力定律的应用.pptVIP

第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日人造地球卫星的设想图v平抛洲际导弹人造卫星增大思考第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日1、第一宇宙速度（环绕速度）卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，万有引力近似等于重力mg，卫星运行半径近似看作地球半径，根据牛顿第二定律得:mg=GMm/R2=mv2/R最小的近地发射速度,近地发射时速度等于这个速度卫星，刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动v1=7.9km/sv7.9km/s第一宇宙速度是最小发射速度第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日v2=11.2km/s２、第二宇宙速度

（脱离速度）11.2km/sv16.7km/s3、第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日例题1：关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()A．第一宇宙速度又叫环绕速度B．第一宇宙速度又叫脱离速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关A第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日绕地球作匀速圆周运动的卫星，其所需向心力由万有引力提供二、卫星的运行(圆周轨道)ABCv1=7.9km/s正在思考绕同一天体运动的不同轨道做匀速圆周运动，r越大，则a、v、ω越小，T越大。结论:卫星运动与m无关；a、v、ω、T由r唯一决定第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日例：人造地球卫星的轨道半径越大，则()A、速度越小，周期越小

B、速度越大，加速度越小C、加速度越小,周期越大

D、角速度越小,加速度越大C第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日ABCv1=7.9km/sv1是最小近地发射速度，也是最大运行速度?(无能量补充)(轨道速度)进一步理解：第一宇宙速度第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日飞船发射卫星发射的轨迹三、人造地球卫星的变轨道第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日v1v2v3v4v2v1v4v3v1v4v2v1v4v3卫星的变轨AB比较下列速度大小第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日一、发射原理第2节万有引力定律的应用1、牛顿的设想图2、近地发射速度：二、卫星的运行(圆周轨道)原理：结论:卫星运动与m无关；v、ω、T由r唯一决定三、卫星的发射和变轨mg=GMm/r2=ma=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2V1=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s(三种宇宙速度)v1是最小近地发射速度，也是最大运行速度第11页，共22页，星期日，2025年，2月5日四、同步通讯卫星2、同步卫星的轨道如何确定?1、地球同步卫星相对于地面静止，周期与地球相同。同步卫星必须位于赤道平面上空。F向=F引GmM/r2=mr4π2/T2F向F2F引hrR同步卫星离地面高度36000公里3、同步卫星的个数：大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步通讯卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。第12页，共22页，星期日，2025年，2月5日例1:有两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,它们运行线速度之比v1∶v2=1∶2，则不正确的是()A.向心力之比F1∶F2=1∶32B.向心加速度之比a1∶a2=16∶1C.轨道半径之比r1∶r2=4∶1D.周期之比T1∶T2=8∶1B比例法第13页，共22页，星期日，2025年，2月5日例1:在圆轨道上运动的质量为m的人造卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则()A卫星运动的速度为B卫星运动的周期为C卫星的加速度为g/2D卫星的动能为mgR/4知一求其他mg=GMm/R2GM=gR2r=R+h=2RBD第14页，共22页，星期日，2025年，2月5日自转1近地2同步3月球4自转近地同步月球T1=1天T2=85分T3=1天T4=1月r1=Rr2=Rr3≈7Rr4=60R比较下列4颗卫星运动物理量(r、T、v、a)大小自转近地同步月球v3=3.1km/sv2=7.9km/sa=GM/r2比较物理量大小第15页，共22页，星期日，2025年，2月5日卫星的超重与失重我国的卫星事业卫星的应用第16页，共22页，星期日，2025年，2月5日