高三物理第一轮复习 人造卫星　宇宙航行 新人教版

第 6 课时 人造卫星 宇宙航行基础知识归纳1.三种宇宙速度(1)第一宇宙速度(环绕速度)v1＝ 7.9 km/s，人造卫星的最小发射速度，人造卫星的 最大 环绕速度；(2)第二宇宙速度(脱离速度)v2＝11.2 km/s，使物体挣脱地球引力束缚的 最小 发射速度；(3)第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝16.7 km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.2.天体运动模型——人造地球卫星(1)处理方法：将卫星的运动视做 匀速 圆周运动.(2)动力学特征：由 万有引力 提供向心力，且轨道平面的圆心必与地球的地心重合.(3)基本规律：G22222π4TmrmrvmrMmr＝ma(4)重力加速度与向心加速度(不含随地球表面自转的向心加速度)的关系：① 因 G≈F 万＝F 向，故 g＝mFmFmG向万 ＝a 向②ar＝gr＝22rRg(R 为地球半径，r 为轨道半径，g 为地球表面的重力加速度)(5)两种特殊卫星① 近地卫星：沿半径约为 地球半径 的轨道运行的地球卫星，其发射速度与环绕速度相等，均等于第一宇宙速度.② 同步卫星：运行时相对地面静止，T＝24 h.同步卫星只有一条运行轨道，它一定位于赤道 正上方 ，且距离地面高度 h≈3.6×104 km，运行时的速率 v≈3.1 km/s.(6)卫星系统中的超重和失重① 卫星进入轨道前的加速过程，卫星内的物体处于 超重 状态.② 卫星进入圆形轨道正常运行时，卫星内的物体处于 完全失重 状态.③ 在回收卫星的过程中，卫星内的物体处于 失重 状态.重点难点突破一、同步卫星问题同步卫星是指运行周期与地球自转周期相等的地球卫星.这里所说的“静止”是相对地球静止.同步卫星只能处于赤道平面上.如图所示，若同步卫星位于赤道平面的上方或下方，则地球对它的万有引力 Fa或 Fb的一个分力 Fa1或 Fb1是它环绕地球的向心力，另一个分力 Fa2或Fb2 将使卫星向赤道平面运动.这样，同步卫星在环绕地球运动的同时，将会在赤道附近振动，从而卫星与地球不能同步.因此同步卫星的周期等于地球自转的周期，是一定的，所以同步卫星离地面的高度也是一定的.二、能量问题及变轨道问题只在万有引力作用下卫星绕中心天体转动，机械能守恒.这里的机械能包括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能.离中心星体近时速度大，离中心星体远时速度小.用心 爱心 专心1如果存在阻力或开动发动机等情况，机械能将发生变化，引起卫星变轨问题.发射人造卫星时，先将人造卫星发射至近地的圆周轨道上运动，然后经再次启动发动机使卫星改在椭圆轨道上运动，...