1、“卫星卫星”问题的研问题的研究究 万有引力定律的应用万有引力定律的应用项城二高任振伟 我们的银河系我们的银河系 我们的太阳系我们的太阳系我们的卫星我们的卫星各种各样的卫星卫星的分类按用途分类按用途分类:通信卫星通信卫星;气象卫星;气象卫星;天文卫星;天文卫星;地球资源卫星;地球资源卫星;军事卫星;军事卫星;导航卫星;导航卫星;按轨道分类按轨道分类:极地卫星极地卫星;赤道卫星赤道卫星;其他卫星其他卫星卫星名称卫星名称轨道高度轨道高度 运行周期运行周期运行速度运行速度东方红一号东方红一号728.25km728.25km1h501h50minmin7.55km/s7.55km/sgprs全球导航卫全
2、球导航卫星星2020020200kmkm11h58min11h58min3.83.8kmkm/s/s鑫诺二号鑫诺二号3578635786kmkm23h56min23h56min3.13.1kmkm/s/s几种卫星参数对比几种卫星参数对比 h越高越高 r越大越大 v越小越小 w越小越小 a越小越小 T越大越大r=R+h地球地球模拟动画 规律总结: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。近地卫星近地卫星的近地卫星的线速度线速度应该是多少?应该是多少?近地卫星的近地卫星的角速度角速度应该是多少?应该是多少?R=6400km=6.4106 m G=6.6710-11Nm2/
3、kg2M=6.01024 kg 贴着地球表面运动,轨道半径近似等于地球半径贴着地球表面运动,轨道半径近似等于地球半径r=R近地卫星的线速度应该是多少?近地卫星的线速度应该是多少?7.9km/s 1.1.第一宇宙速度第一宇宙速度 2 2.近地卫星环绕速度近地卫星环绕速度 3 3 最大环绕速度最大环绕速度近地卫星的周期是多少呢?我们能发射一颗周我们能发射一颗周期为期为80min80min的卫星吗?的卫星吗?85min什么是同步卫星?什么是同步卫星?与地球自转一周时间相同,与地球自转一周时间相同,T=24h与地球总是相对静止与地球总是相对静止同步卫星轨道在哪里同步卫星轨道在哪里?引出问题:卫星某一时
4、刻经卫星某一时刻经A A点正上空,下一时刻点正上空,下一时刻经过经过A A点至少需要点至少需要8585分钟,那么在这分钟,那么在这8585分钟分钟时间内时间内A A点的情况就无法知道了。如果我们点的情况就无法知道了。如果我们想知道这段时间内想知道这段时间内A A点的情况怎么办?点的情况怎么办?我们能不能发射一颗卫星,让它始终静我们能不能发射一颗卫星,让它始终静止在止在A A点的上空,这样不是可以时时刻刻监视点的上空,这样不是可以时时刻刻监视A A点的动静了吗?点的动静了吗?我们可以发射地球同步卫星我们可以发射地球同步卫星h地球同步卫星能否位于厦门正上方某地球同步卫星能否位于厦门正上方某一确定高
5、度一确定高度h h处?处?地球同步卫星(通信卫星)地球同步卫星(通信卫星)(1 1)周期一定:)周期一定:T=24hT=24h(2 2)高度一定)高度一定:在赤道上空在赤道上空(3 3)速率一定)速率一定(4 4)角速度一定)角速度一定(5 5)轨道平面一定:与地球赤道平面共面)轨道平面一定:与地球赤道平面共面地球同步卫星的特点:地球同步卫星的特点:“五个一定五个一定”三颗同步卫星作为通讯卫星,则可覆盖全球。三颗同步卫星作为通讯卫星,则可覆盖全球。例题例题 比较比较近地卫星近地卫星 同步卫星同步卫星 及及地球地球赤道上赤道上的物体的的物体的 .a .an.n.v v之间的之间的关系?关系?课堂小结卫星分类运动规律近地卫星同步卫星