【预习听课点】

1了解行星绕恒星运动及卫星绕行星运动的共同点：万有引力提供行星(或卫星)做圆周运动的向心力

2、三个宇宙速度的意义

3、第一宇宙速度的推导

【状元心得笔记】

1 卫星稳定运行时，各运动物理量都只与半径有关

2 发射速度与运动速度的不同需要分清

3. 第一宇宙速度是圆周运动的最大速度，是地面卫星的最小速度

【知识点】

1、 人造地球卫星

（1）     发射原理：牛顿预言，被水平抛出的物体如果速度足够大，物体不会落回到地面而会绕着地球做圆周运动，成为人造地球。牛顿根据已有的实验或事实进行外推，得到一个合乎逻辑的结论，这种方法在物理学上经常用到，例如伽利略的斜面实验等。

（2）     运动过程：人造卫星的运动分为三个阶段：利用火箭发射升空阶段、漂移进入轨道阶段和在预定轨道上绕地球运行阶段。

（3）     运行规律：卫星在进入预定轨道后做圆周运动，受到的万有引力正好等于其所需要的向心力。

（4）     轨道特征：卫星绕地球做匀速圆周运动时靠地球对它的万有引力充当向心力，地球对卫星的万有引力指向地心。而做匀速圆周运动的物体向心力时刻指向它做圆周运动的圆心，因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必定与地心重合，这也称为卫星的生存条件。

（5）     地球同步卫星是相对于地面静止的卫星，T=24h，由于轨道平面一定与地轴垂直，而且卫星做圆周运动的圆心一定在地心，所以同步卫星轨道一定在地球赤道平面内，同步卫星的轨道一定为赤道轨道上一定高度的圆，所有同步卫星为同一轨道。

2、 三种宇宙速度速度

（1）     第一宇宙速度：在地面附近使一个物体能够环绕地球转动而不落回到地面，需要给物体一个足够大的水平初速度。如果水平初速度为 时物体恰能绕着地球做匀速圆周运动，我们就将称为第一宇宙速度=7.9km/s。

（2）     第二宇宙速度（脱离速度）：人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时所具有的最大运转速度。第二宇宙速度是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）：人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙中去时，所必须具有的速度：.

3、人造卫星的发射速度与运行速度

    发射速度，是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定高度，进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度，卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行，就必须使发射速度大于第一宇宙速度。

    运行速度，是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。根据可知，人造卫

星距地面越高，即轨道半径越大，运行速度越小。由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。

    人造卫星的运行速度随绕行半径的增大而减小，所以当卫星贴近地面飞行时，其线速度最大，因此第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是绕地球运行的最大速度。所以人造卫星的发射速度与运行速度之间的大小关系是：