第六章萬(wàn)有引力與航天

第六章萬(wàn)有引力與航天襄陽(yáng)市第一中學(xué)5宇宙航行一、牛頓的設(shè)想

1、牛頓對(duì)人造衛(wèi)星原理的描繪知識(shí)回顧兩條基本思路1、萬(wàn)有引力等于重力2、萬(wàn)有引力提供向心力學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)，知道其運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.知道三個(gè)宇宙速度，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度3.能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問(wèn)題1.

越遠(yuǎn)

繞地球運(yùn)動(dòng)

人造地球衛(wèi)星３．11.2km/s

地球引力

太陽(yáng)

16.7km/s

太陽(yáng)引力

624111037.61098.5

1067.6×××=-×m/s一、宇宙速度1、第一宇宙速度建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)基本思路1：萬(wàn)有引力提供向心力GMvR==7900m/s=7.9km/sv=7.9km/s是地球衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度!一、宇宙速度1、第一宇宙速度建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)基本思路2：重力提供向心力二、人造地球衛(wèi)星1、基本思路：萬(wàn)有引力（重力）提供向心力2、衛(wèi)星運(yùn)行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系：（r越大，T越大）（r越大，v越?。╮越大，ω越?。≧為地球的半徑，h為衛(wèi)星距地面的高度）二、人造地球衛(wèi)星第5節(jié)宇宙航行“高軌低速長(zhǎng)周期”3、衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律極地軌道一般軌道赤道軌道所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上平面立體赤道平面所有同步衛(wèi)星都具有如下特點(diǎn)：1.只能分布在一個(gè)確定的赤道軌道上。2.周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同:T＝24h。角速度ω與地球的自轉(zhuǎn)角速度相同。離地面高度:h=36000km。

線速度:v=3.1km/s。同步衛(wèi)星——與地球相對(duì)靜止的人造衛(wèi)星w1、為什么必須在赤道平面上？因:（1）同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步必須自西向東轉(zhuǎn),（2）萬(wàn)有引力全部提供做向心力,圓心就是地心.所以:同步衛(wèi)星軌道平面必定在赤道平面上.2、為什么高度一定？O萬(wàn)有引力提供做向心力由:得:把T=86400s,M=5.98x1024kg,R=6.37x106m得h=3.58x107m西昌衛(wèi)星發(fā)射中心

酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地

太原衛(wèi)星發(fā)射中心

7.9km/s11.2km/s16.7km/s第一宇宙速度是地球衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度是地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度課堂小結(jié)一、宇宙速度萬(wàn)有引力(重力)提供向心力二、人造地球衛(wèi)星同步衛(wèi)星特點(diǎn)：赤道軌道