文档介绍：问题:
一、牛顿关于卫星的设想
地面上抛出的物体,由于受到地球引力的作用,最终都要落回到地面。
,为什么月亮不会落到地面上来?
问题情境
由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转,此时月球受到的地球引力(即重力),用来充当绕地球运转的向心力,故月球不会落到地面上来.
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一、牛顿关于卫星的设想
物体做平抛运动时,水平速度越大，飞行的水平距离越远。
,物体将会怎样?试大胆猜想。
由于地球是一个圆球,当平抛的水平初速度足够大时,物体飞行的距离也很大, 故物体不能再 落回地面,而成为一颗绕地球运转的卫星.
A
B
C
O
V0
D
问题:
问题情境
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从高山上水平抛出物体，速度越大，落地点离山脚越远。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，成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。
牛顿人造卫星原理图
一、牛顿关于卫星的设想
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思考？
1. 以多大的速度将物体抛出，它才会成为绕地球表面运动的卫星?
推导方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力
g=，R=6400km，代入数据得：
推导方法二：地表附近，重力近似等于万有引力
,又叫环绕速度。
如果发射速度如小于第一宇宙速度,卫星将落到地面;
如果发射速度等于第一宇宙速度，卫星刚好能贴着地球表面作匀速圆周运动。
所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度。
二、宇宙速度
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问题: ，会怎样呢？
第二宇宙速度:物体克服地球引力,永远脱离地球的速度. （脱离速度）
第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力,飞出太阳系的速度. (逃逸速度)
km/s >V > km/s
V = km/s
V = km/s
V =
绕地球运动的轨迹就不再是圆，而是椭圆，发射速度越大，椭圆轨道越“扁”。
第一宇宙速度:物体在地表附近绕地球做匀速圆周运动的速度. （环绕速度）
二、宇宙速度
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1、,
物体恰好环绕地球表面做圆周运动；
2、 时：
① <V<,但环绕速度<
物体仍绕地球运行，但径迹是椭圆；
② <V<
物体脱离地球的吸引而围绕太阳运行；
③ V>
物体脱离太阳的吸引，而成为自由天体。
二、宇宙速度
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2、第二宇宙速度（脱离速度）：，卫星克服地球的引力，永远离开地球。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力。
3、第三宇宙速度（逃逸速度）：，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。
1、第一宇宙速度（环绕速度）:就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度V=，若 <v< ，它绕地球运动的轨迹是椭圆. (最大环绕速度,最小发射速度)
2、第二宇宙速度（脱离速度）：，卫星克服地球的引力，永远离开地球。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力。
3、第三宇宙速度（逃逸速度）：，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。
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表征人造卫星运行状态的物理量有三个:
环绕速度v,
转动半径r(或R+h,h为离地的高度)
转动周期T.
将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，则卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系：
三、人造地球卫星运行的规律
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结论：
卫星的运行速度、角速度、运转周期与其本身质量无关，仅由轨道半径决定。
离地面越高的卫星，运行速度越小，周期越长，发射需要的初速度越大。