06 届高三物理授课提纲四、曲线运动 万有引力(7)[课 题] 人造卫星和宇宙速度[教学目标]1、知道人造卫星运行的规律,了解各种卫星的特点2、理解三个宇宙速度的物理意义。[知识要点]一、人造地球卫星1、当物体的速度足够大时,物体绕地球运动,这样的物体就成为人造地球卫星2、人造地球卫星的轨道是以地球球心为圆心(或焦点)的圆(或椭圆)轨道,一般认为是圆形轨道。3、提供卫星做匀速圆周运动的向心力就是地球对卫星的万有引力。二、人造地球卫星的线速度 v,角速度 ω,周期 T 与卫星轨道半径的关系,由于 F 引=F 向 所以,G=m 1、 线速度 v v=,v 随 r 的增大而减小,r=R 地时,vmax。2、角速度 ω ω==,ω 随 r 的增大而减小,r=R 地时,ωmax。3、周期 T T= =2π,T 随 r 的增大而增大,r=R 地时,Tmin。三、三大宇宙速度:1、第一宇宙速度:就是指人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,即 r=R 地时,v==7.9km/s说明:注意区别发射速度和运行速度2、第二宇宙速度:v=11.2km/s3、第三宇宙速度:v=16.7km/s4、人造地球卫星中的超重和失重:卫星发射时,在加速上升的过程中,以及卫星从外空间进入大气层向下降落的减速运动过程中都具有向上的加速度,这时发生超重现象,卫星进入轨道以后,由于万有引力全部用来产生向心加速度,因而卫星及卫星中的物体都处于完全失重状态,在卫星运动中同样遵循机械能守恒定律。5、同步卫星:是指相对于地面静止不动的卫星。地球同步卫星特点有“五定”,即定周期(运动周期与地球自转周期相同,T=24h),定轨道平面(所有地球同步卫星的轨道平面在赤道平面内);定高度(离地高度 36000km,约 5.6R 地);定速度(运转速度为3.1×103m/s);定点(每颗同步卫星都定点在世界卫星组织规定位置上)。25[解题指导][例 1] 把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得( )A.火星和地球的质量之比B.火星和太阳的质量之比C.火星和地球到太阳的距离之比D.火星和地球绕太阳运行速度大小之比[例 2] 地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星,相对自己静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是( )A.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等B.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以相等,也可以不等C.两人都在赤...