师：上节课我们学习了卫星运行的规律，得出轨道半径越大，卫星运行的线速度、角速度越小，周期越大。近地卫星是离地球表面最近的卫星，其半径约等于地球半径。根据(v = \sqrt{\frac{GM}{r}})可算出它的线速度为(7.9)千米每秒，因其轨道半径最小，所以是线速度最大的卫星。
这么多卫星有着不同轨道，它们是怎么被发射到太空中去的呢？早在300年前，牛顿就思考过这个问题。他设想在地球上找一座较高的山，水平发射一枚炮弹，炮弹会做平抛运动。我们知道速度越大，同一高度下炮弹就抛得越远，速度再大些，就落得更远。于是牛顿想，有没有可能速度足够大，让炮弹绕地球做圆周运动，不再掉回地面呢？同学们，我们一起帮牛顿想想，要满足什么条件才能实现他的这个想法。
圆周运动知识告诉我们，炮弹恰好绕地球做圆周运动，必须达到供需平衡，即提供的合外力等于需要的向心力。此时炮弹只受地球的万有引力(G\frac{Mm}{r^{2}})，它以速度(v)抛出做圆周运动所需向心力是(m\frac{v^{2}}{r})，供需平衡就是这两者相等。由此我们就能利用这个等式计算出发射速度。反之，炮弹掉到地球上，是因为发射速度不够大，使得提供的万有引力大于需要的向心力，从而做向心运动。代入数据计算可得，让炮弹恰好绕地球做圆周运动的发射速度等于(7.9)千米每秒。细心的同学可能发现，这个发射速度跟近地卫星的线速度大小一样，这很好理解，因为抛出去刚好绕地球表面做圆周运动，就是一颗近地卫星了。我们把这个发射速度称为第一宇宙速度，它对应着最小的轨道半径，所以线速度最大，是所有做圆轨道运动的卫星最大的环绕速度。
如果抛出去的速度再大一点，就会运动得更远。当速度大到(11.2)千米每秒时，卫星就会远到挣脱地球引力束缚，绕太阳运动或飞向其他行星，我们把这个速度称为第二宇宙速度，也叫逃逸速度。若速度再增大到(16.7)千米每秒，卫星会挣脱太阳引力飞出太阳系，这就是第三宇宙速度。第一宇宙速度是所有发射速度中最小的，所以也叫最小发射速度。
同学们，如果要在月球上发射人造卫星，所需最小发射速度是多少呢？需要知道哪些物理量呢？其实这里求的就是月球上的第一宇宙速度，方法和求地球上的第一宇宙速度相同，都可利用表达式(v = \sqrt{\frac{GM}{r}})，也就是说需要知道月球的质量和月球的半径，代入数据就能求得月球的第一宇宙速度等于(1.68)千米每秒。
还有其他方法吗？我们知道在地球表面，万有引力等于重力，因此也可代入这个等式，得到(v = \sqrt{gr})，这个式子同样能求出第一宇宙速度，也就是还需要知道月球表面的重力加速度，就能得到一样的结果。但我们发现，在地球上发射卫星，即使最小发射速度也需(7.9)千米每秒，这个速度相当大。
火箭通过发动机点火加速推动火箭升空，一级火箭燃料燃尽后，二级火箭开始工作，同时脱落一级火箭外壳，继续加速，以此类推，直到最后星箭分离，卫星被送入既定轨道。在轨道中，卫星如何从低轨到达高轨呢？我们来看个动画。其实卫星需要不断点火加速，为什么点火就能从低轨送到高轨呢？我们来分析一下。
假设有颗卫星绕地球做匀速圆周运动，若不给它动力，它会一直这样匀速圆周运动，因为此时万有引力等于向心力。当它经过(a)点时，我们给它点火加速，速度变大，此时它离地心距离(r)不变，所以万有引力大小不变，但速度变大使得提供的万有引力小于需要的向心力，卫星就会做离心运动，开始远离地球。同样，不给它动力，它会在椭圆轨道上一直运动。当它运动到(b)点时，再点火加速，速度再次变大，又开始远离地球做半径更大的圆周运动。所以点火的目的是改变速度大小，从而改变卫星所需向心力，打破供需平衡，实现变轨。
同学们思考一下，反之，要把卫星送回地球表面该怎么做呢？同样原理，卫星来到(b)点时，点火减速，速度变小，提供的万有引力就大于需要的向心力，卫星就会逐步靠近地球。所以我们可以总结出，从低轨变到高轨，需要点火加速；从高轨变回到低轨，要点火减速。运用这个规律，我们来看嫦娥一号是怎么奔月的。（播放视频：3、2、1点火）
通过视频可以看到嫦娥奔月路途漫长。它从地球表面发射，按既定轨道加速，进入更高轨道，回到近地点，再次加速，继续往更高轨道走，直到进入地月转移轨道，然后在某个位置减速，被月球引力捕获，进入月球轨道，成为绕月卫星。再减速，不断靠近月球，最后月落到月球表面，开始探月之旅。
同学们了解变轨规律后，我们用这个规律来解决问题。这里发射地球同步卫星，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于(a)点，轨道2、3相切于(b)点。则卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是：
a、b选项问的都是速率大小问题。我们从熟悉的圆轨道运动规律入手，设轨道1上的速度为(V_{1})，轨道3上的速度为(V_{3})，椭圆轨道上(a)点速度为(V_{2a})，椭圆轨道上(b)点速度为(V_{2b})。现在比较这四个速度大小。根据万有引力提供向心力，可找到速度表达式，发现(r)越大，速度越小。所以在圆轨道上运动时，(V_{1})大于(V_{3})。