【摘 要】人教版高中物理必修二“宇宙航行”一节中有关卫星的“发射速度、宇宙速度、环绕速度”概念的理解给学生学习造成了一定困难，还有不少学生不能很好地理解三个宇宙速度的含义。通过第一宇宙速度的推导，三个宇宙速度的比较，环绕速度的分析，能有效、深层次地理解人造卫星的三种速度。

　　【关键词】三种速度 发射速度 宇宙速度 环绕速度

　　【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）21-0145-01

　　在人教版高中物理必修二“宇宙航行”一节的学习中，不少同学对“发射速度、宇宙速度、环绕速度”混淆不清，特别是对第一宇宙速度v1=7.9km/s，既是人造卫星的最小发射速度又是人造卫星近地绕行的最大环绕速度更是困惑不已。现将三种速度辨析如下：

　　一 发射速度

　　地球对它周围的物体有引力作用，因而抛出的物体落回地面。但是，抛出的初速度越大，物体就会飞的越远。牛顿曾设想，从高山用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就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卫星。在牛顿所处的那个时代，科技还不发达，无法使物体获得足够大的初速度，也无法使物体离开大气层而不受空气阻力的作用。随着科技的发展，人们制造了火箭，牛顿的设想得以实现，火箭的作用就是使物体获得足够大的初速度，即发射速度。

　　火箭载着卫星向高空前进的过程中做加速运动，速度逐渐增大，但同时要克服地球对它的引力做功，这就消耗了火箭的能量。可见，向高轨道发射卫星要比低轨道大声卫星更困难。当然，物体获得的初速度也将更大，所以靠近地球运行的人造卫星所需的初速度最小，即发射速度最小。

　　二 宇宙速度

　　以上计算出的速度就是人造卫星绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最小发射速度，又称“第一宇宙速度”。

　　如果火箭的能量再大些，卫星获得的初速度就大些，当初速度，即发射速度达到或大于v2=11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运动，而绕太阳运动。我们把这个初速度称为“第二宇宙速度”，发射速度大于7.9km/s而小于11.2km/s时，卫星绕地球的轨道不是圆形，而是椭圆。

　　如果火箭的能量更大些，使卫星获得的速度达到或大于v3=16.7km/s时，卫星就会脱离太阳的引力，不再绕太阳运动，而是飞向银河系。我们把这个发射速度称为“第三宇宙速度”，发射速度大于11.2km/s而小于16.7km/s时，卫星绕太阳运动，但轨道不是圆形，而是椭圆。

　　三 环绕速度

　　综上所述，发射速度与宇宙速度实际上是同一个概念，描述的是卫星进入轨道时的速度，其大小由火箭的能量，即运载能力决定，而环绕速度是指卫星绕地球做匀速圆周运动时的线速度，其大小由卫星到地球的距离，即轨道半径决定。

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