1、,人造衛(wèi)星 宇宙速度,設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R。人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行，質(zhì)量為m，軌道半徑為r。那么，在該軌道上做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速度v如何推算？,從上式可以看出: , 衛(wèi)星離地心越遠，它運行的速度越慢。,一、人造衛(wèi)星運行規(guī)律,向心力:,衛(wèi)星周期:,角速度:,描述衛(wèi)星運動的其他物理量？,向心加速度:,可見：V 、W 、T 、a與 r 為一一對應(yīng)關(guān)系,當(dāng)衛(wèi)星運動的半徑等于地球半徑R時， 衛(wèi)星的線速度、周期、加速度分別為： V=7.9Km/S T=5100S a=9.8m/s2,所以所有的人造地球衛(wèi)星的 運行速度v5100s 運行加速度a9.8m/s2,地面上的物體，怎樣才能成為人造地球衛(wèi)

2、星呢？,300多年前，牛頓提出設(shè)想,在高山上物體作平拋運動的初速度越大，落地點高山腳越遠，當(dāng)拋出速度足夠大時，物體就不會落到地面上，成為繞地球旋轉(zhuǎn)的人造地球衛(wèi)星,人造地球衛(wèi)星繞地球運行的動力學(xué)原因 地球給人造地球衛(wèi)星的萬有引力提供了它繞地球作勻速圓周運動所需的向心力 人造地球衛(wèi)星在軌道上運行時不是處于受力平衡狀態(tài)，其加速度等于衛(wèi)星所在處的重力加速度,那么，速度多大時，物體將不會落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星呢？,從剛才的分析知道，要想使物體成為地球的衛(wèi)星，物體需要一個最小的發(fā)射速度，物體以這個速度發(fā)射時，能夠剛好貼著地面繞地球飛行,二、宇宙速度,對于靠近地面的衛(wèi)星，可以認為此時的 r 近似等于

3、地球半徑R，把r用地球半徑R代入，可以求出：,這就是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的最低發(fā)射速度，叫做第一宇宙速度。,1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）v1=7.9km/s 它是人造衛(wèi)星地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具備的速度,由于衛(wèi)星在地球附近運行時，衛(wèi)星做圓周運動的向心力可看作由重力mg提供，衛(wèi)星運行半徑近似看作地球半徑，根據(jù)牛頓第二定律得:,如果衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度，衛(wèi)星將落到地面而不能繞地球運轉(zhuǎn)； 等于這個速度衛(wèi)星剛好能在地球表面附近作勻速圓周運動； 如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星將沿橢圓軌道繞地球運行，地心就成為橢圓軌道的一個焦點,、第

4、二宇宙速度（脫離速度）,這是衛(wèi)星掙脫地球的引力束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發(fā)射速度 如果人造天體的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，則它的運行軌道相對于太陽將是橢圓，太陽就成為該橢圓軌道的一個焦點,v2=11.2 km/s,3、第三宇宙速度（逃逸速度）,這是衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度 如果人造天體具有這樣的速度并沿著地球繞太陽的公轉(zhuǎn)方向發(fā)射時，就可以擺脫地球和太陽引力的束縛而邀游太空了,v3=16.7 km/s,三、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度,發(fā)射速度與運行速度是兩個不同的概念,（1）發(fā)射速度：指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的初速度，并且一旦發(fā)射后就再無能量

5、補充，被發(fā)射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度，進入運動軌道,要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度若發(fā)射速度等于第一宇宙速度，衛(wèi)星只能“貼著”地面近地運行如果要使人造衛(wèi)星在距地面較高的軌道上運行，就必須使發(fā)射速度大于第一宇宙速度,根據(jù)，人造衛(wèi)星距地面越高（即軌道半徑r越大），運行速度越小實際上，由于人造衛(wèi)星的軌道半徑都大于地球半徑，所以衛(wèi)星的實際運行速度一定小于發(fā)射速度,（2）運行速度：是指衛(wèi)星在進入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動的線速度當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地面運行時，運行速度等于第一宇宙速度,（3）人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運行速度之間的大小關(guān)系是：,第一宇宙速度是最小的發(fā)射

6、速度 最大的運行速度。,1、第一宇宙速度：v=7.9km/s (地面附近、勻速圓周運動）,V1=7.9km/s,地球,11.2km/sv7.9km/s,V2=11.2km/s,2、第二宇宙速度： 當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時，衛(wèi)星就會脫離地球的吸引，不再繞地球運行。我們把這個速度叫第二宇宙速度。,當(dāng)物體速度大于7.9小于11.2時軌道 將是圍繞地球的橢圓。,人造衛(wèi)星,1957年10月，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，從此，開創(chuàng)了人類航天時代的新紀元我國在1970年4月20日發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，現(xiàn)在已成為世界上第五個依靠自己力量研制成火箭發(fā)射衛(wèi)星、第三個掌握衛(wèi)星回收技術(shù)、第四個用一枚火箭發(fā)射多顆衛(wèi)星的國家 衛(wèi)星主要有偵察衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、地球資源勘測衛(wèi)星、科學(xué)研究衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星和測地衛(wèi)星等種類,我國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”,中興6號,中星6號衛(wèi)星(ChinaSat-6)是通信廣播衛(wèi)星，采用東方紅3號平臺，由中國空間技術(shù)研究院自行研制生產(chǎn)，于1997年5月12日由長征3號甲運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功并定點于東經(jīng)125度地球同步軌道。星上擁有24個C頻段