第 2 节 万有引力定律的应用第 3 节 人类对太空的不懈追求学 习 目 标知 识 脉 络1.了解卫星的发射、运行等情况．2.知道三个宇宙速度的含义，会计算第一宇宙速度．(重点)3.了解海王星的发现过程，掌握研究天体(或卫星)运动的基本方法，并能用万有引力定律解决相关问题．(重点、难点)4.了解人类探索太空的历史、现状及其未来发展的方向.人 造 卫 星 上 天1．人造地球卫星的发射原理(1)牛顿设想：如图 5－2－1 甲所示，当物体被抛出的速度足够大时，它将围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗人造地球卫星．甲 乙图 5－2－1(2)发射过程简介如图 5－2－1 乙所示，发射人造地球卫星的火箭一般为三级．使卫星进入地球轨道后的大致过程也为三个阶段．2．人造卫星绕地球运动的规律(1)动力学特点一般情况下可认为人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其向心力由地球对它的万有引力提供．(2)速度和轨道半径的关系由 G＝m 可得 v＝.可知，卫星的轨道半径越小，线速度越大．1．人造地球卫星的最小运转半径是地球半径．(√)2．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由火箭推力提供．(×)13．卫星绕地球的轨道半径越大，运行速度越大．(×)能否有发射轨道高度不同但具有相同周期的地球卫星？(如图 5－2－2 所示)图 5－2－2【提示】 不能．根据万有引力提供地球卫星做匀速圆周运动的向心力 G＝mr 可知，周期T＝2π，所以当卫星轨道高度不同时，其周期一定不同，故不能发射在不同轨道高度但具有相同周期的地球卫星．2014 年 3 月 31 日“长征二号丙”运载卫星发射“实践十一号 06 星”成功；2014 年 8月 9 日，“长征四号丙”发射“遥感卫星二十号”成功(如图 5－2－3 所示)．若两颗卫星均绕地球做匀速圆周运动，请思考：探讨 1：卫星定轨高度越高，速度越大还是越小？【提示】 卫星轨道越高，速度越小．探讨 2：如何比较两颗卫星的周期大小和角速度大小？【提示】 卫星的轨道半径越大，周期越大，角速度越小．1．解决天体运动问题的基本思路：一般行星或卫星的运动可看作匀速圆周运动，所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供，所以研究天体时可建立基本关系式：G＝ma，式中 a 是向心加速度．2．常用的关系式：(1)G＝m＝mω2r＝mr，万有引力全部用来提供行星或卫星做圆周运动的向心力．(2)mg＝G 即 gR2＝GM，物体在天体表面时受到的引力等于物体的重力．该公式通常被称为黄金代换式．3．四个重要结论...
