知道了行星的运动规律，学习了万有引力定律
为什么宇宙飞船能登上月球？
我们将要讨论的问题：
为什么飞船能像月亮那样围绕地球旋转？
飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚？
时至今日，数千颗人造卫星正在按照万有引力定律为它们“设定”的轨道绕地球运转着。牛顿发现的万有引力定律取得了如此辉煌的成就，以至于阿波罗8号从月球返航的途中，当地面控制中心问及“是谁在驾驶”的时候，指令长这样回答：“我想现在是牛顿在驾驶。”
一、牛顿的设想
牛顿就曾设想, 从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远,如不计空气的阻力,当速度足够大时, 物体就永远不会落到地面上来,而围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星了.
1、牛顿对人造卫星原理的描绘。
一、牛顿的设想
1、牛顿对人造卫星原理的描绘。
2、人造卫星绕地球运行的动力学原因。
造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作圆周运动的向心力由万有引力提供。
3、人造卫星的运行速度。
设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，由于万有引力提供向心力，则
高轨道上运行的卫星，线速度小、角速度小，周期长。
讨论
线速度、角速度和周期与轨道半径的关系呢？
二、宇宙速度
讨论
高轨道上运行的卫星速度小，是否发射也容易呢？
这就需要看卫星的发射速度，而不是运行速度。
分析
当在地面附近绕地球运行，轨道半径r即为地球半径R
二、宇宙速度
1、第一宇宙速度
地球半径R=6400km，地球质量M=5.98×1024kg
卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度——第一宇宙速度
最小发射速度 最大环绕速度
（半径最小）
要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s
计算
二、宇宙速度
1、第一宇宙速度
计算
人造卫星在地球表面做圆周运动的周期
=84.6min
最小周期
二、宇宙速度
2、第二宇宙速度
大小：v=11.2km/s
意义：以这个速度发射，物体刚好能克服地球的引力作用，永远的离开地球而绕太阳运动。也叫脱离速度。
注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹不是圆，而是椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。
二、宇宙速度
3、第三宇宙速度
大小：v=16.7km/s
意义：以这个速度发射，物体刚好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外，也叫逃逸速度。
注意：发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。
三、梦想成真
1957年10月，原苏联发射第一颗人造地球卫星
卫星重83.6kg，每96min绕地球飞行一圈
请同学们根据所学知识计算这颗卫星的轨道半径是多少？卫星距地面的高度是多少？卫星云的线速度是多少？
世界航天
三、梦想成真
几年之后，1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船。实现了人类第一次进入太空。他的非凡勇气，鼓舞了更多人为航天事业奋斗。
火箭点火起飞，飞船绕地球飞行一圈，历时108分，然后重返大气层，安全降落在地面，铸就了人类进入太空的丰碑。
世界航天
三、梦想成真
1969年7月20日，阿波罗11号将人类送上了月球。当时，上亿人通过电视注视着走出登月舱的阿姆斯特朗，他在月球上迈出了一小步，确是人类迈出的一大步。
世界航天
1975年，返回式遥感卫星，中国第一颗返回式卫星，用于对地观测，运行三天后按计划返回地面；中国是第三个掌握卫星回收技术的国家。
1970年， “东方红”1号，中国第一颗人造卫星。中国是第五个能自行发射卫星的国家。
三、梦想成真
中国航天
三、梦想成真
中国航天
地球同步卫星：相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。
三、梦想成真
同步卫星
中国航天
同步卫星有以下几个特点：
1、同步卫星的运行方向与地球自转方向一致
2、同步卫星的运转周期与地球自转周期相同。T=24h
3、同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度
4、同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在赤道的正上方。（不可能定点在我国某地上空，为什么？ ）
要与地球同步，卫星的轨道平面必须与赤道平面平行，又由于向心力是万有引力提供的，卫星轨道的圆心必须是地心。
三、梦想成真
同步卫星
中国航天
同步卫星有以下几个特点：
5、同步卫星高度固定不变
解得高度 ：ｈ＝
三、梦想成真
中国航天
同步卫星有以下几个特点：
三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。（两级有部分盲区）
飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场．这次成功发射实现了中华民族千年的飞天梦想，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家，为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础．
三、梦想成真
中国航天
1992年，中国载人航天工程正式启动．
2003年10月15日9时，我国“神舟”五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送人太空．
1、宇宙速度
7.9km/s 11.2km/s 16.7km/s
第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是在轨道上运行的最大速度
2、人造地球卫星
4 、同步卫星
定点在赤道上空，周期T、高度h、线速度v一定。T=24h h=36000km v=3.1km/s
3 、梦想成真
（1）世界的成就
（2）中国的成就
小结
本节课我们学习了：