人造卫星 宇宙速度（通用11篇）

人造卫星宇宙速度篇1

教学目标

知识目标：

1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；

2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；

能力目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.

情感目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情

教学建议

本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.

一、天体运动和人造卫星运动模型

二、地球同步卫星

三、卫星运行速度与轨道

卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.

教学设计方案

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力.

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力.

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论.

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点.

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示.

（2）轨道1离地的高度约为：

a、8000km    b、1600km     c、6400km      d、4XXkm

解：由万有引力定律得：

解得：=1600km

故选（b）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？

解：由万有引力定律得：

解得：

所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小.

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大.

②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大.

探究活动

收集资料。组织学生编写相关论文。

1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。

2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。

人造卫星宇宙速度篇2

教学目标 

知识目标：

1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；

2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；

能力目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.

情感目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情

教学建议

本节的教学过程 中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.

一、天体运动和人造卫星运动模型

二、地球同步卫星

三、卫星运行速度与轨道

卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.

教学设计方案

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点 ：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程 ：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力.

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力.

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论.

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点.

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示.

（2）轨道1离地的高度约为：

A、8000km    B、1600km     C、6400km      D、42000km

解：由万有引力定律得：

解得：=1600km

故选（B）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？

解：由万有引力定律得：

解得：

所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小.

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大.

②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大.

探究活动

收集资料。组织学生编写相关论文。

1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。

2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。

人造卫星宇宙速度篇3

教学目标

知识目标：

1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；

2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；

能力目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.

情感目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情

教学建议

本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.

一、天体运动和人造卫星运动模型

二、地球同步卫星

三、卫星运行速度与轨道

卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.

--方案

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力.

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力.

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论.

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点.

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示.

（2）轨道1离地的高度约为：

a、8000km    b、1600km     c、6400km      d、4XXkm

解：由万有引力定律得：

解得：=1600km

故选（b）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？

解：由万有引力定律得：

解得：

所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小.

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大.

②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大.

探究活动

收集资料。组织学生编写相关论文。

1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。

2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。

人造卫星宇宙速度篇4

教学目标 

知识目标：

1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；

2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；

能力目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.

情感目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情

教学建议

本节的教学过程 中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.

一、天体运动和人造卫星运动模型

二、地球同步卫星

三、卫星运行速度与轨道

卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.

教学设计方案

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点 ：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程 ：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力.

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力.

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论.

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点.

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示.

（2）轨道1离地的高度约为：

A、8000km    B、1600km     C、6400km      D、42000km

解：由万有引力定律得：

解得：=1600km

故选（B）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？

解：由万有引力定律得：

解得：

所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小.

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大.

②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大.

探究活动

收集资料。组织学生编写相关论文。

1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。

2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。

人造卫星宇宙速度篇5

教学目标

知识目标：

1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；

2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；

能力目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.

情感目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情

教学建议

本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.

一、天体运动和人造卫星运动模型

二、地球同步卫星

三、卫星运行速度与轨道

卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.

教学设计方案

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力.

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力.

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论.

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点.

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示.

（2）轨道1离地的高度约为：

A、8000km    B、1600km     C、6400km      D、42000km

解：由万有引力定律得：

解得：=1600km

故选（B）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？

解：由万有引力定律得：

解得：

所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小.

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大.

②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大.

探究活动

收集资料。组织学生编写相关论文。

1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。

2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。

人造卫星宇宙速度篇6

§6.5 人造卫星 宇宙速度(教案) 

教学目标 ： 

1. 正确理解人造卫星作圆周运动时，各物理量之间的关系。 

2. 知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 

3. 培养学生自学和应用网络资源的能力。 

4. 理解科学技术与社会的互动关系，培养学生科学的民主意识。 

重点难点： 

第一宇宙速度的推导 

教学方法： 

讲授、讨论并辅以多媒体演示及网络环境下的自学等多种形式的教学方法。体现STS教育和综合化的思路，有效合理地应用各种教育教学手段，丰富学生的学习方式，优化教学过程 。 

教学器材： 

网络设备及相应的教学软件。 

教学过程 ： 

●引入新课 

在科学技术欠发达的古代，"嫦娥奔月"只能是美丽的传说。 

1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创人类的航天新纪元；1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘"东方号"载人飞船，尤里·加加林成为人类第一位航天员，揭开了人类进入太空的序幕；1969年7月20日，美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶"阿波罗"11号飞船的登陆舱降落在月球赤道附近的静海区，首次实现了人类登上月球的理想…… 

人类进入了航天时代。这节课我们就来学习人造地球卫星方面的基本知识。 

【板书】§6.5 人造卫星 宇宙速度 

●新课讲授 

离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出，由于重力作用，物体将做平抛运动即最终要落回地面。但如果射出的速度增加，会发生什么情况呢？ 

【板书】 一、人造地球卫星 

演示牛顿设想原理图。由于抛出速度不同，物体的落点也不同。当抛出速度达到一定大小，物体就不会落回地面，而是在引力作用下绕地球旋转，成为绕地球运动的人造卫星。 

那么，速度多大时，物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的卫星呢？ 

【板书】 二、宇宙速度 

下面讨论人造卫星绕地球运动的速度。假如地球和人造卫星的质量分别为M 和m，卫星的轨道半径和线速度分别为r和v，根据万有引力提供向心力可知： 

由此解出： v= 

对于近地人造卫星，卫星的运转半径约等于地球半径R，可求出：v= 

将引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球质量M=5.89×1024kg及地球半径R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s 。这就是卫星绕地面附近作圆周运动所需的速度，叫第一宇宙速度，也称环绕速度。 

【板书】 1.第一宇宙速度(环绕速度) v1=7.9km/s 

请学生根据所学的知识，推导第一宇宙速度的另一种表达式：v1= 

推导：地面附近重力提供向心力： 

即 mg= 所以 v= 

将R=6.37×106m, g=9.8m/s2代入，求出第一宇宙速度仍为7.9km/s。 

如果人造地球卫星进入轨道的水平速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨道就不是圆，而是椭圆。当物体的速度等于或大于11.2km/s时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星。所以，11.2km/s 是卫星脱离地球的速度，这个速度叫作第二宇宙速度，也称脱离速度。 

【板书】 2.第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2km/s 

达到第二宇宙速度的物体还受太阳引力的束缚，要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的速度等于或大于16.7km/s，这个速度叫作第三宇宙速度，也称逃逸速度。 

【板书】 3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s 

人造地球卫星的种类很多，有一种特别的卫星叫地球同步卫星。 

【板书】 三、地球同步卫星 

地球同步卫星是指其公转周期和地球自转的周期相等的卫星。地球同步卫星有几个明显的特点：（演示课件） 

【板书】 特点： 

周期一定--23小时56分4秒 

方位一定--赤道上空 

高度一定--3.6×107m 

人造地球卫星有广泛的应用。例如，靠人工进行资源调查，速度慢、效率低，调查和开发一个矿藏一般需要十几年的时间。现在利用人造卫星进行调查，它一天绕地球转十几圈，在高空拍下卫星照片，回收下来，可以大面积了解全局，效率大大提高。例如，对北京以北十六万平方公里地区的一次卫星勘察，就找到七个成矿预测区。 

电视教育是培养人才的一种手段。但是电视靠中继站转播，每隔50km就要建一个中继站，这要耗费大量的人力、物力。如果利用卫星传播，象我们这样幅员辽阔的国家，只要一颗同步通信卫星，边远地区也可以收看首都的电视节目。1984年4月我国发射的试验通信卫星为我国通信事业的现代化开拓了极为广阔的前景。1986年10月我国开始利用通信卫星进行电视教育广播。 

下面就请同学们利用网络资源，上网查找有关人造卫星和航天方面的资料，增加对这方面知识的了解。并围绕以下问题进行信息检索： 

1. 能否发射一颗相对静止在北京上空的通信卫星？ 

2. 了解我国人造地球卫星的发展状况。 

3. 了解人造卫星的种类。 

（学生上网） 

● 巩固练习 

1. 一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星，轨道半径为r，它的线速度大小为v，问:当卫星的轨道半径增大到2r 时，它的线速度是多大？重力变为原来的多少倍？ 

2. 天文台测得一颗卫星沿半径为R的圆形轨道绕某行星转动，周期为T，求卫星的向心加速度和行星的质量。 

● 在线测试 

做网页上的试题，并可现场给出分数。 

● 作业  

1. 复习本节课文及阅读有关黑洞的知识。 

2. 思考课本练习二第（4）、（5）、（6）题。 

3. 练习二第（1）、（2）、（7）题做在练习本上。 

说 明： 

1. 本节教材从万有引力提供向心力为出发点，讲述了人造卫星的运行原理，推导了第一宇宙速度，了解了三个宇宙速度的含义。 

2. 注意引导学生如何上网查资料，使学生在掌握本节内容的同时，学会正确利用网络资源辅助自己的学习，优化了教学过程 。 

人造卫星宇宙速度篇7

教学目标 ：

1.正确理解人造卫星作圆周运动时，各物理量之间的关系。

2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。

3.培养学生自学和应用网络资源的能力。

4.理解科学技术与社会的互动关系，培养学生科学的民主意识。

重点难点：

第一宇宙速度的推导

教学方法：

讲授、讨论并辅以多媒体演示及网络环境下的自学等多种形式的教学方法。体现STS教育和综合化的思路，有效合理地应用各种教育教学手段，丰富学生的学习方式，优化教学过程 。

教学器材：

网络设备及相应的教学软件。

教学过程 ：

●引入新课

在科学技术欠发达的古代，"嫦娥奔月"只能是美丽的传说。

1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创人类的航天新纪元；1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘"东方号"载人飞船，尤里·加加林成为人类第一位航天员，揭开了人类进入太空的序幕；1969年7月20日，美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶"阿波罗"11号飞船的登陆舱降落在月球赤道附近的静海区，首次实现了人类登上月球的理想……

人类进入了航天时代。这节课我们就来学习人造地球卫星方面的基本知识。

【板书】§6.5

●新课讲授

离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出，由于重力作用，物体将做平抛运动即最终要落回地面。但如果射出的速度增加，会发生什么情况呢？

【板书】一、人造地球卫星

演示牛顿设想原理图。由于抛出速度不同，物体的落点也不同。当抛出速度达到一定大小，物体就不会落回地面，而是在引力作用下绕地球旋转，成为绕地球运动的人造卫星。

那么，速度多大时，物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的卫星呢？

【板书】二、宇宙速度

下面讨论人造卫星绕地球运动的速度。假如地球和人造卫星的质量分别为M和m，卫星的轨道半径和线速度分别为r和v，根据万有引力提供向心力可知：

由此解出：v=

对于近地人造卫星，卫星的运转半径约等于地球半径R，可求出：v=

将引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球质量M=5.89×1024kg及地球半径R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s。这就是卫星绕地面附近作圆周运动所需的速度，叫第一宇宙速度，也称环绕速度。

【板书】1.第一宇宙速度(环绕速度)v1=7.9km/s

请学生根据所学的知识，推导第一宇宙速度的另一种表达式：v1=

推导：地面附近重力提供向心力：

即mg=所以v=

将R=6.37×106m,g=9.8m/s2代入，求出第一宇宙速度仍为7.9km/s。

如果人造地球卫星进入轨道的水平速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨道就不是圆，而是椭圆。当物体的速度等于或大于11.2km/s时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星。所以，11.2km/s是卫星脱离地球的速度，这个速度叫作第二宇宙速度，也称脱离速度。

【板书】2.第二宇宙速度（脱离速度）v2=11.2km/s

达到第二宇宙速度的物体还受太阳引力的束缚，要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的速度等于或大于16.7km/s，这个速度叫作第三宇宙速度，也称逃逸速度。

【板书】3.第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s

人造地球卫星的种类很多，有一种特别的卫星叫地球同步卫星。

【板书】三、地球同步卫星

地球同步卫星是指其公转周期和地球自转的周期相等的卫星。地球同步卫星有几个明显的特点：（演示课件）

【板书】特点：

周期一定--23小时56分4秒

方位一定--赤道上空

高度一定--3.6×107m

人造地球卫星有广泛的应用。例如，靠人工进行资源调查，速度慢、效率低，调查和开发一个矿藏一般需要十几年的时间。现在利用人造卫星进行调查，它一天绕地球转十几圈，在高空拍下卫星照片，回收下来，可以大面积了解全局，效率大大提高。例如，对北京以北十六万平方公里地区的一次卫星勘察，就找到七个成矿预测区。

电视教育是培养人才的一种手段。但是电视靠中继站转播，每隔50km就要建一个中继站，这要耗费大量的人力、物力。如果利用卫星传播，象我们这样幅员辽阔的国家，只要一颗同步通信卫星，边远地区也可以收看首都的电视节目。1984年4月我国发射的试验通信卫星为我国通信事业的现代化开拓了极为广阔的前景。1986年10月我国开始利用通信卫星进行电视教育广播。

下面就请同学们利用网络资源，上网查找有关人造卫星和航天方面的资料，增加对这方面知识的了解。并围绕以下问题进行信息检索：

1.能否发射一颗相对静止在北京上空的通信卫星？

2.了解我国人造地球卫星的发展状况。

3.了解人造卫星的种类。

（学生上网）

●巩固练习

1.一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星，轨道半径为r，它的线速度大小为v，问:当卫星的轨道半径增大到2r时，它的线速度是多大？重力变为原来的多少倍？

2.天文台测得一颗卫星沿半径为R的圆形轨道绕某行星转动，周期为T，求卫星的向心加速度和行星的质量。

●在线测试

做网页上的试题，并可现场给出分数。

●作业 

1.复习本节课文及阅读有关黑洞的知识。

2.思考课本练习二第（4）、（5）、（6）题。

3.练习二第（1）、（2）、（7）题做在练习本上。

说明：

1.本节教材从万有引力提供向心力为出发点，讲述了人造卫星的运行原理，推导了第一宇宙速度，了解了三个宇宙速度的含义。

2.注意引导学生如何上网查资料，使学生在掌握本节内容的同时，学会正确利用网络资源辅助自己的学习，优化了教学过程 。

人造卫星宇宙速度篇8

教学目标

知识目标：

1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；

2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；

能力目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.

情感目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情

教学建议

本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.

一、天体运动和人造卫星运动模型

二、地球同步卫星

三、卫星运行速度与轨道

卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.

教学设计方案

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力.

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力.

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论.

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点.

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示.

（2）轨道1离地的高度约为：

A、8000km    B、1600km     C、6400km      D、42000km

解：由万有引力定律得：

解得：=1600km

故选（B）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？

解：由万有引力定律得：

解得：

所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小.

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大.

②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大.

探究活动

收集资料。组织学生编写相关论文。

1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。

2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。

人造卫星宇宙速度篇9

教学目标 ：

1.正确理解人造卫星作圆周运动时，各物理量之间的关系。

2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。

3.培养学生自学和应用网络资源的能力。

4.理解科学技术与社会的互动关系，培养学生科学的民主意识。

重点难点：

第一宇宙速度的推导

教学方法：

讲授、讨论并辅以多媒体演示及网络环境下的自学等多种形式的教学方法。体现STS教育和综合化的思路，有效合理地应用各种教育教学手段，丰富学生的学习方式，优化教学过程 。

教学器材：

网络设备及相应的教学软件。

教学过程 ：

●引入新课

在科学技术欠发达的古代，"嫦娥奔月"只能是美丽的传说。

1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创人类的航天新纪元；1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘"东方号"载人飞船，尤里·加加林成为人类第一位航天员，揭开了人类进入太空的序幕；1969年7月20日，美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶"阿波罗"11号飞船的登陆舱降落在月球赤道附近的静海区，首次实现了人类登上月球的理想……

人类进入了航天时代。这节课我们就来学习人造地球卫星方面的基本知识。

【板书】§6.5

●新课讲授

离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出，由于重力作用，物体将做平抛运动即最终要落回地面。但如果射出的速度增加，会发生什么情况呢？

【板书】一、人造地球卫星

演示牛顿设想原理图。由于抛出速度不同，物体的落点也不同。当抛出速度达到一定大小，物体就不会落回地面，而是在引力作用下绕地球旋转，成为绕地球运动的人造卫星。

那么，速度多大时，物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的卫星呢？

【板书】二、宇宙速度

下面讨论人造卫星绕地球运动的速度。假如地球和人造卫星的质量分别为M和m，卫星的轨道半径和线速度分别为r和v，根据万有引力提供向心力可知：

由此解出：v=

对于近地人造卫星，卫星的运转半径约等于地球半径R，可求出：v=

将引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球质量M=5.89×1024kg及地球半径R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s。这就是卫星绕地面附近作圆周运动所需的速度，叫第一宇宙速度，也称环绕速度。

【板书】1.第一宇宙速度(环绕速度)v1=7.9km/s

请学生根据所学的知识，推导第一宇宙速度的另一种表达式：v1=

推导：地面附近重力提供向心力：

即mg=所以v=

将R=6.37×106m,g=9.8m/s2代入，求出第一宇宙速度仍为7.9km/s。

如果人造地球卫星进入轨道的水平速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨道就不是圆，而是椭圆。当物体的速度等于或大于11.2km/s时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星。所以，11.2km/s是卫星脱离地球的速度，这个速度叫作第二宇宙速度，也称脱离速度。

【板书】2.第二宇宙速度（脱离速度）v2=11.2km/s

达到第二宇宙速度的物体还受太阳引力的束缚，要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的速度等于或大于16.7km/s，这个速度叫作第三宇宙速度，也称逃逸速度。

【板书】3.第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s

人造地球卫星的种类很多，有一种特别的卫星叫地球同步卫星。

【板书】三、地球同步卫星

地球同步卫星是指其公转周期和地球自转的周期相等的卫星。地球同步卫星有几个明显的特点：（演示课件）

【板书】特点：

周期一定--23小时56分4秒

方位一定--赤道上空

高度一定--3.6×107m

人造地球卫星有广泛的应用。例如，靠人工进行资源调查，速度慢、效率低，调查和开发一个矿藏一般需要十几年的时间。现在利用人造卫星进行调查，它一天绕地球转十几圈，在高空拍下卫星照片，回收下来，可以大面积了解全局，效率大大提高。例如，对北京以北十六万平方公里地区的一次卫星勘察，就找到七个成矿预测区。

电视教育是培养人才的一种手段。但是电视靠中继站转播，每隔50km就要建一个中继站，这要耗费大量的人力、物力。如果利用卫星传播，象我们这样幅员辽阔的国家，只要一颗同步通信卫星，边远地区也可以收看首都的电视节目。1984年4月我国发射的试验通信卫星为我国通信事业的现代化开拓了极为广阔的前景。1986年10月我国开始利用通信卫星进行电视教育广播。

下面就请同学们利用网络资源，上网查找有关人造卫星和航天方面的资料，增加对这方面知识的了解。并围绕以下问题进行信息检索：

1.能否发射一颗相对静止在北京上空的通信卫星？

2.了解我国人造地球卫星的发展状况。

3.了解人造卫星的种类。

（学生上网）

●巩固练习

1.一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星，轨道半径为r，它的线速度大小为v，问:当卫星的轨道半径增大到2r时，它的线速度是多大？重力变为原来的多少倍？

2.天文台测得一颗卫星沿半径为R的圆形轨道绕某行星转动，周期为T，求卫星的向心加速度和行星的质量。

●在线测试

做网页上的试题，并可现场给出分数。

●作业 

1.复习本节课文及阅读有关黑洞的知识。

2.思考课本练习二第（4）、（5）、（6）题。

3.练习二第（1）、（2）、（7）题做在练习本上。

说明：

1.本节教材从万有引力提供向心力为出发点，讲述了人造卫星的运行原理，推导了第一宇宙速度，了解了三个宇宙速度的含义。

2.注意引导学生如何上网查资料，使学生在掌握本节内容的同时，学会正确利用网络资源辅助自己的学习，优化了教学过程 。

人造卫星宇宙速度篇10

教学目标 

知识目标：

1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；

2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；

能力目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.

情感目标

通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情

教学建议

本节的教学过程 中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.

一、天体运动和人造卫星运动模型

二、地球同步卫星

三、卫星运行速度与轨道

卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.

教学设计方案

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点 ：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程 ：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力.

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动.

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力.

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论.

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点.

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示.

（2）轨道1离地的高度约为：

A、8000km    B、1600km     C、6400km      D、42000km

解：由万有引力定律得：

解得：=1600km

故选（B）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？

解：由万有引力定律得：

解得：

所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小.

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大.

②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大.

探究活动

收集资料。组织学生编写相关论文。

1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。

2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。

人造卫星宇宙速度篇11

教学目的:

1.了解人造卫星的有关知识

2.掌握第一宇宙速度的推导。了解第二、第三宇宙速度的意义。

教学重点：第一宇宙速度的推导

教学难点：发射速度与环绕速度的区别

教学方法:启发、讲授

教学过程：

一导入新课

1.问：在高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？

学生：它们的落地点不同，速度越大，落地点离山脚越远.因为在同一座高山上抛出，它们在空中运动的时间相同，速度大的水平位移大，所以落地点也较远。

教师：假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢？

学生进行猜想。

教师总结，并用多媒体模拟。

如果地面上空有一个相对于地面静止的物体，它只受重力的作用，那么它就做自由落体运动，如果物体在空中具有一定的初速度，且初速度的方向与重力的方向垂直，那么它将做平抛运动，牛顿曾设想过：从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也一次比一次离山脚远，如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，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。

1970年4月24日,我国发射了第一颗人造地球卫星,到现在我国已发射了多颗人造地球卫星。1975年,我国就掌握了使卫星返回地面的回收技术,成为世界上第三个掌握这种先进技术的国家。1984年4月8日,我国发射了一颗试验通讯卫星,把卫星准确地运送到指定位置的同步轨道上。这是一个难度非常大的多维控制问题.同步卫星的定点成功,标志着我国在运载火箭和卫星技术方面已加入世界先进行列。近几年,我国一直利用火箭为其它国家发射卫星。这节课我们来学习人造地球卫星的基本知识。

2.人造卫星的分类

a.轨道分类：同步卫星、极地卫星、任一轨道卫星。

b.用途分类：通讯卫星、军事卫星、气象卫星等等。

3.同步卫星

1.轨道；一定在赤道上空。

2.必须有一定的高度、周期、线速度、角速度。（为什么？）

3.引入：那么人造卫星的轨道半径和它的运动速率之间有什么关系呢？本节课我们就来学习这个问题。

二新课教学

（一）宇宙速度

1.设一颗人造卫星沿圆形轨道绕地球运转。

①教师：卫星绕地球运转的向心力由什么力提供？

学生：由卫星所受地球的万有引力来提供。

②据上述关系你能得到什么表达式？

学生：＝mr

③所以我们得到,t=2л

教师：在公式中，m为地球质量，g为引力恒量，r为卫星轨道半径。此式为卫星绕地球正常运转的线速度(环绕速度)和运行周期表达式。

2.讨论v、t与r之间的关系：

学生：由于gm一定，r越小，线速度v越大，反之，r越大，v越小.即：r↑→v↓

同理：r↑→t↑,对于人造卫星vmax=7.9km/s,tmin=84.4min

教师：由此我们得到：距地面越高的卫星运转速率越小。那么，是向高轨道发射困难，还是向低轨道发射卫星困难呢？

学生：向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难，因为向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它的引力做更多的功。

3.对于靠近地面运行的人造卫星，求解它绕地球的速率

对于靠近地面运行的人造卫星，可以认为此时的r近似等于地球的半径r，则

或者：mg=mv2/r  v==7.9km/s

教师：这个速度就是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫第一宇宙速度。

4.讨论：

①第一宇宙速度是卫星绕地球的最大速度，为什么？

②为什么说第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度

学生讨论后，教师总结：

第一宇宙速度v=7.9km/s可理解成：

(1)是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小速度。

(2)是卫星进入轨道正常运转的最大环绕速度，即所有卫星的环绕速度均小于7.9km/s。

过渡：如果卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s,此时卫星的运行轨道又如何呢？

5.教师讲解，并用多媒体模拟：

①当人造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就不是圆形，而是椭圆。

②当卫星从地面飞出时的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行，为太阳的行星这个速度叫做第二宇宙速度，也叫脱离速度。

③当卫星从地面上飞出时的速度大于或等于16.7km/s,则能脱离太阳的束缚，进入太阳系以外的宇宙空间中去，这个速度叫做第三宇宙速度，也叫逃逸速度。

（二）地球同步卫星

下面我们再来研究一种卫星──同步通信卫星。这种卫星绕地球运动的角速度与地球自转的速度相同，所以从地面上看，它总在某地的正上方，因此叫同步卫星。这种卫星一般用于通讯，又叫同步通讯卫星。我们平时看电视实况转播时总听到解说员所说的太平洋上空或印度洋上空的卫星都是通讯卫星，在北京上空有没有同步卫星呢？同步卫星有何特点呢？

若在北纬或南纬某地上空真有一颗同步卫星，那么这颗卫星轨道平面的中心应是地轴上的某点，而不是地心，其需要的向心力也指向这一点。而地球所能够提供的引力只能指向地心，所以北纬或南纬某地上空是不可能有同步卫星的。另外由于同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以此卫星离地球的距离只能是一个定值。换句话说，所有地球的同步卫星只能分布在赤道正上方的一条圆弧上，而为了卫星之间不相互干扰，大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步通讯卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。(让学生推导同步卫星的高度)。

同步通讯卫星的特点：1.在赤道平面内。2.与地球自转方向相同。3.高度一定。

值得说明的是：卫星在发射的过程中处于超重状态，和在升降机中相同。卫星进入轨道，在正常运行的过程中，卫星中的物体处于完全失重状态，凡是工作原理与重力有关的仪器（天平，水银气压计）在卫星中都不能正常使用，凡是与重力有关的实验都无法进行。

地球同步卫星是指运转周期与地球自转周期相同，与地球同步转动，相对于地面上某一点始终保持静止的人造卫星。有一下特点：

（1）周期、角速度与地球相同，即t＝24h

（2）轨道确定。因为ω、t与地球相同，又在做匀速圆周运动，所以只能在赤道面上与地球自转同步，所有地球同步卫星的轨道均在赤道平面内，且离地面的高度和环绕速度相同。