同步卫星资料.pptx
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1、同步卫星同步卫星1、环绕速度:、环绕速度:2、角速度:、角速度:3、周期:、周期:4、加速度:、加速度:推导人造卫星的环绕速度推导人造卫星的环绕速度(即线速度即线速度)、角速、角速度度、周期、周期T、加速度和轨道半径、加速度和轨道半径 的关系式的关系式一整套数据一整套数据r、v、TrvT小结:小结:人造卫星的线速度大小人造卫星的线速度大小v、周期、周期T,角速度角速度、加速度、加速度a与轨道半径与轨道半径r是一一对应的,是一一对应的,轨道半径确定后,另外四个量也就唯一确定了轨道半径确定后,另外四个量也就唯一确定了。注意:注意:向心力向心力=万有引力,与卫星质量有关。万有引力,与卫星质量有关。【
2、新课学习新课学习】一、人造卫星的轨道一、人造卫星的轨道人造卫星的轨道人造卫星的轨道按轨道倾角分为:按轨道倾角分为:赤道轨道赤道轨道、极地轨道极地轨道和和倾斜轨道倾斜轨道。人造地球卫星绕地球运行的轨道是一条封闭的曲人造地球卫星绕地球运行的轨道是一条封闭的曲线(圆或椭圆)。这条封闭曲线形成的平面叫人造线(圆或椭圆)。这条封闭曲线形成的平面叫人造地球卫星的地球卫星的轨道平面轨道平面,轨道平面总是通过地心的。轨道平面总是通过地心的。以下两种卫星的轨道都是圆形的。以下两种卫星的轨道都是圆形的。1.近地卫星近地卫星近地卫星的近地卫星的轨道半径轨道半径r 地球半径地球半径R;其其环绕速度环绕速度v=7.9k
3、m/s;由此可得,卫星的周期由此可得,卫星的周期T=它们分别是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星它们分别是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星理论上的理论上的最大线速度最大线速度和和最小周期最小周期。2、地球同步卫星、地球同步卫星从地面上看,它是从地面上看,它是“静止的静止的”。地球同步卫星。地球同步卫星跟跟地球有相同的周期地球有相同的周期,相同的角速度相同的角速度,相对地球是,相对地球是静止的静止的(因此又叫静止轨道卫星)(因此又叫静止轨道卫星)。轨道平面与轨道平面与地球的赤道平面重合地球的赤道平面重合。F万万F向向F同步卫星在北半球(南半同步卫星在北半球(南半球)定不住,同步不了球)定不住,同步不了
4、F万万=F向向同步卫星只能在同步卫星只能在赤道圈上赤道圈上空空才能定得住,才能同步才能定得住,才能同步例例1、已知地球质量为、已知地球质量为M,半径为,半径为R,自转周期为,自转周期为T,地球同步卫星质量为,地球同步卫星质量为m,引力常量为,引力常量为G.求:同步卫星离地面的高度求:同步卫星离地面的高度h是多少?是多少?小结:地球同步卫星的特点小结:地球同步卫星的特点(1)周期)周期 ;(2)角速度)角速度 ;(3)环绕速度)环绕速度 ;(4)向心加速度向心加速度 ;(4)轨道平面)轨道平面 ;(5)高度)高度 例例2.关于同步卫星的下列说法中正确的是关于同步卫星的下列说法中正确的是()A运行
5、速度大于运行速度大于7.9 km/s B离地面高度一定,相对地面静止离地面高度一定,相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等度大小相等 比较:赤道上的物体和同步卫星比较:赤道上的物体和同步卫星 相同点:相同点:不同点:不同点:例例3、地球同步卫星离地心的距离为、地球同步卫星离地心的距离为 r,运动速度,运动速度为为 v1,加速度为,加速度为 a1;地球赤道上的物体随地球自;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为转的向心加速度为 a2,第一宇宙速
6、度为,第一宇宙速度为 v2,地球,地球半径为半径为 R,则下列关系正确的是(,则下列关系正确的是()二、人造卫星的发射和轨道调整二、人造卫星的发射和轨道调整1、人造卫星的发射、人造卫星的发射为了减小地球大气对火箭的影响,升空阶段火箭为了减小地球大气对火箭的影响,升空阶段火箭总是竖直发射的。为了减小地球自转带来的影响,总是竖直发射的。为了减小地球自转带来的影响,升空后的火箭常常是自西向东运转。升空后的火箭常常是自西向东运转。例例4、2009年年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道点从圆形轨道进入椭圆进入椭圆轨道轨道,
7、B为轨道为轨道上的一点,如图所示。关于航上的一点,如图所示。关于航天飞机的运动,下列说法不正确的有(天飞机的运动,下列说法不正确的有()A在轨道在轨道上经过上经过A点的速度小于经过点的速度小于经过B点的速度点的速度B在轨道在轨道上运动的周期小于轨道上运动的周期小于轨道上运动的周期上运动的周期C从圆形轨道从圆形轨道进入椭圆进入椭圆轨道轨道必须在必须在A点减速点减速D在轨道在轨道上经过上经过A点的点的加速度小于在轨道加速度小于在轨道经过经过A点的加速度点的加速度 2、轨道调整轨道调整在圆形轨道上运行的卫星,在圆形轨道上运行的卫星,后轨道将变为距后轨道将变为距离更远的椭圆轨道;离更远的椭圆轨道;后轨
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