第五节 宇宙航行预习导航情境导入课程目标1
了解人造卫星的有关知识
2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度
3．理解卫星的运行速度与轨道半径的关系
4．了解地球同步卫星的规律
一、宇宙速度1．牛顿的设想如图，当物体的初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，称为一颗绕地球转动的人造地球卫星
2．原理一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力提供，即 G＝m，则卫星在轨道上运行的线速度 v＝
3．宇宙速度宇宙速度含义大小第一宇宙速度要想发射人造卫星，必须具有足够大的速度，发射人造卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v1＝7
9 km/s第二宇宙速度当卫星的发射速度等于或大于 11
2_km/s 时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行，成为绕太阳运行的人造行星或飞到其他行星上去，我们把 11
2 km/s 称为第二宇宙速度v2＝11
2 km/s第三宇宙速度当物体的发射速度等于或大于 16
7 km/s 时，物体便将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间中去，v3＝16
7 km/s1我们把 16
7_km/s 称为第三宇宙速度思考 卫星的运行速度和发射速度有何区别
提示：由 G＝m 得出的 v＝，指的是卫星在轨道上运行时的速度，其大小随半径的增大而减小，所以卫星的运行速度 v＜7
9 km/s
但由于卫星在发射过程中要克服地球引力做功，增大势能，所以将卫星发射到离地球越远的轨道上，在地面上所需要的发射速度越大，因而卫星的最小发射速度为 7
9 km/s
二、梦想成真1．1957 年 10 月 4 日，世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功
2．1969 年 7 月，阿波罗 11 号飞船登上月球
3．2003 年 10 月 15 日，我国航天员杨利伟被送入太空
