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1、高三物理一轮复习,万有引力定律,第二课时：人造卫星及宇宙速度,人造卫星,一、人造卫星的原理,1.人造卫星,在地球上抛 出的物体，当 它的速度足够 大时，物体就 永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。简称人造卫星。,2.人造卫星的运动规律,人造卫星运动近似看做匀速圆周运动，卫星运动所需要的向心力就是它所受的万有引力。即：万有引力提供向心力。,人造卫星规律,基本规律,r增加 v 减小 T增加 a减小 减小,二、特殊卫星,a 、近地卫星,b、同步卫星,h3.6X104 Km,所有地球卫星运行速度小于7.9km/s、周期大于1.4小时,同步卫星（通讯卫星）,定周期（频
2、率、转速）（与地球自转的周期相同，即T=24h） 定高度（到地面的距离相同，即h=3.6107m）,特点：,同步卫星,定在赤道的正上方某点（相对于地球静止）。 定线速度大小（即V=3.0 103m/s）,定角速度（与地球自转的角速度大小）,定向心加速度大小,不同点：由于各国发射的同步卫星质量一般不同，所以它们受到的向心力的大小一般不同。,04年江苏高考4,若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是 （ ） A.卫星的轨道半径越大，它的 运行速度越大 B.卫星的轨道半径越大，它的 运行速度越小 C.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的 向心力越大 D.卫星的质量一定时，轨道半径越大，
3、它需要的 向心力越小,B D,练习、 从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B，绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RARB=41，求它们的线速度之比和运动周期之比。,【分析解答】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有,GMm/R2=mv2/R,v2=GM/R 1/R,GMm/R2=m42R/T2, T2 R3 （开普勒第三定律 ）, TA/TB=8:1,v 2R-1, vA/vB=1:2,三.宇宙速度,(1)第一宇宙速度：V=7.9km/s,(2)推导：,所以 第一宇 宙速度 又叫最小发射速度，最大环绕速度。,(3)第二宇宙速度：当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫
4、星就会脱离地球的引力，不在绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。,如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。,(4)第三宇宙速度：如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。,例1关于第一宇宙速度，下面说法正确的有（ ） A 它是人造卫星绕地球飞行的最小速度 B 它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度 C它是人造卫星绕地球飞行的最大速度 D 它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。,B C,（提示：注意发射速度和环绕速度的区别）,练习已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周运动，则可判定 （ ） A金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离 B金星运动的速度小于地球运动的速度 C金星的向心加速度大于地球的向心加速度 D金星的质量大于地球的质量,C,重要的近似：,几个有用结论：,注意：在本章的公式运用上，应特别注意字母的规范、大小写问题；应区分中心天体、环绕天体；球体半径、轨道半径等问题。,若某行星半径是R，平均密度是，已知引力常量是G，那么在该行星表面附近运动的人造卫星的线速度大小是 .,