老师：大家好，今天我们来一起学习宇宙航行。本节课的学习目标及任务一、通过牛顿的设想，了解人造卫星的发射原理，知道三个宇宙速度的含义，并能够推导低宇宙速度。2、能正确描述和解释人造地球卫星的运行规律，知道什么是同步卫星。3、了解人类探索宇宙的进程及我国的航天成就。在1687年出版的自然哲学的数学原理中，牛顿设想把物体从高山上水平抛出，如果速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远，抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为一颗人造地球卫星。这个速度究竟需要多大？下面我们从受力和运动的角度来分析一下。把物体从高山上水平抛出，为什么它会落回地面，是因为受到了地球的万有引力猫眼力使它落回地面，那么抛出速度足够大的时候，物体为什么就不会落回地面？因为地球首先是一个球体，当地球给它的万有引力正好能够提供它绕地球做圆柱运动的向心力的时候，它就不再会落回地边，它会围绕地球做匀速圆周运动。那么也就是说要想使物体不落回地面，成为人造卫星，至少要保证它能够绕地球表面作匀速圆柱运动。所以我们就根据卫星照地球做匀速圆周运动，地球对卫星的引力提供向吸力来推导一下这个速度至少需要多达。
老师：设地球的质量为大m，绕地球做匀速圆柱运动的物体质量为小m，速度为v，它到地心的距离为小r，小m受到的万有引力g大m，小m比上r方，等于小m。做匀速圆柱运动所需要的向心力小m立方B2。由此我们可以推得v等于根号下gm比r。
老师：如果是近地卫星飞行高度，也就是卫星所在位置距地面的距离一般为一二百公里，相对于地球的半径6400公里而言，我们可以忽略。可以认为禁地卫星就是在地面附近飞行，这样的话，这个小儿我们就可以认为它等于大儿。由此我们可以算出来这个速度v等于七点儿9千米每秒。
老师：卫星要想能够绕地球做匀速圆柱运动不落回地球，至少应该达到这个速度，我们把这个速度称为第一宇宙速度。物体在地面附近绕地球做匀速圆柱运动所具有的速度v等于七点儿九千米每秒，我们把它称为第一宇宙速度。要想发射一颗人造地球卫星，其发射速度就不能小于第一宇宙速度，如果小于第一宇宙速度的话，它就会落回地球，所以低宇宙速度也称为最小发射速度。
老师：好，下面我们来思考讨论一个问题，高轨道卫星与近地卫星相比，哪个运行速度大？根据yo引力提供向吸力，我们可以推得运行速度v等于根号下GM比r。高轨道卫星与低轨道卫星的区别就在于高轨道卫星的r大，那么r越大的话v应该越小，所以高轨道卫星运行速度小，低轨道卫星运行速度大。但是刚刚我们前面说过，要想发射一颗高轨道卫星，这时候发射速度应该越大，所以这里面大家要注意两个不同的概念。
老师：人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念，发射速度是指被发射物体离开地面时的速度，运行速度是指卫星在稳定轨道上绕地球转动的限速度。卫星的r越大，需要的发射速度越大，而运行速度越小，这是否矛盾
