人造卫星之基本知识点和例题教育课件.ppt

人造卫星之人造卫星之基本知识点基本知识点和例题和例题PPTPPT讲座讲座2 23 31 1第第4章章 曲线运动曲线运动 万有引力万有引力(人教版人教版新课标新课标)物理地球同步卫星的五个地球同步卫星的五个“一定一定”同同步步卫卫星星是是指指在在赤赤道道平平面面内内，以以和和地地球球自自转转角角速速度度相相同同的的角角速速度度绕绕地地球球运运动动的的卫卫星星，同同步步卫卫星星又又叫叫通通讯讯卫卫星星同同步步卫卫星有以下几个特点：星有以下几个特点：绿色通道P55第第4章章 曲线运动曲线运动 万有引力万有引力(人教版人教版新课标新课标)物理周期一定周期一定同同步步卫卫星星在在赤赤道道上上空空相相对对地地球球静静止止，它它绕绕地地球球的的运运动动与与地地球球自自转转同同步步，它它的的运运动动周周期期就就等等于于地地球球自自转转的的周周期期，即即T24 h.距离地球表面的高度距离地球表面的高度(h)一定一定由于万有引力提供向心力，则有：由于万有引力提供向心力，则有：第第4章章 曲线运动曲线运动 万有引力万有引力(人教版人教版新课标新课标)物理线速度线速度(v)一定一定由公式由公式vr知，线速度知，线速度v(R0h)为定值，为定值，代入数据得：代入数据得：v3.1103 m/s.角速度角速度()一定一定小于第一宇宙速度小于第一宇宙速度发发射射地地球球同同步步卫卫星星时时，先先将将卫卫星星发发射射至至近近地地圆圆轨轨道道l，然然后后经经变变轨轨，使使其其沿沿椭椭圆圆轨轨道道2运运行行，最最后后再再次次变变轨轨，将将卫卫星星送送入入同同步步圆圆轨轨道道3轨轨道道1、2相相切切于于Q点点，轨轨道道2、3相相切切于于P点点(如如图图所所示示)则则当当卫卫星星分分别别在在1、2、3轨轨道道上上正正常常运行时，请思考下列问题：运行时，请思考下列问题：1.比较卫星在轨道比较卫星在轨道l上和轨道上和轨道3上的速率和加速度大小关系上的速率和加速度大小关系.答案答案:v1v3，a1a32.比比较较卫卫星星在在轨轨道道l上上经经过过Q点点时时和和在在轨轨道道2上上经经过过Q点点时时的的速率和加速度大小关系速率和加速度大小关系.答案答案:v1Qv2Q，a1Q=a2Q 地球地球轨道轨道1轨道轨道2轨道轨道3QPE【典型例题】【典型例题】3.卫卫星星如如何何由由轨轨道道2进进入入轨轨道道3？比比较较卫卫星星在在轨轨道道2和和轨轨道道3上经过上经过P点时的加速度大小关系点时的加速度大小关系.答案答案:在在P点变轨加速；点变轨加速；a2P=a3P4.E为为停停放放在在赤赤道道地地面面上上尚尚未未发发射射的的卫卫星星，比比较较此此时时E与与卫星在轨道卫星在轨道3上的速率和加速度大小关系上的速率和加速度大小关系.答案答案:vEv3，aEa35.比较此时比较此时E与卫星在轨道与卫星在轨道1上的速率和加速度大小关系上的速率和加速度大小关系.答案答案:vEv1，aEa1地球地球轨道轨道1轨道轨道2轨道轨道3QPE万有引力万有引力小小小小大大绿色通道P54地球地球轨道轨道1轨道轨道2轨道轨道3QPE3、三颗、三颗“星星”参数的比较方法参数的比较方法(1)人造卫星在近地轨道与同步轨道的比较：人造卫星在近地轨道与同步轨道的比较：根据稳定运行根据稳定运行(匀速圆周运动匀速圆周运动)的参数方程来比较的参数方程来比较(2)地面上的物体与同步卫星的比较：地面上的物体与同步卫星的比较：根据同轴转动的规律来比较根据同轴转动的规律来比较通过改变卫星的速度，使通过改变卫星的速度，使F引引和和 不再相等，来实现不再相等，来实现变轨运行变轨运行 4、两类运行、两类运行稳定运行和变轨运行的比较稳定运行和变轨运行的比较(1)卫星绕天体稳定运行时：卫星绕天体稳定运行时：根据参数方程来比较根据参数方程来比较(2)变轨运行时：变轨运行时：绿色通道P55做笔记啊！做笔记啊！1、2009年年2月月11日，俄罗斯的日，俄罗斯的“宇宙宇宙 2251”卫星和卫星和美国的美国的“铱铱33”卫星在西伯利亚上空约卫星在西伯利亚上空约805 km处发生处发生碰撞这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件碰撞这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是A甲的运行周期一定比乙的长甲的运行周期一定比乙的长B甲距地面的高度一定比乙的高甲距地面的高度一定比乙的高C甲的向心力一定比乙的小甲的向心力一定比乙的小D甲的加速度一定比乙的大甲的加速度一定比乙的大D5、三种宇宙速度、三种宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度环绕速度)：v17.9 km/s.这是卫星绕地球做圆周运动的这是卫星绕地球做圆周运动的_速度，也是卫星速度，也是卫星的的_发射速度若发射速度若7.9 km/sv11.2 km/s，物体绕，物体绕地球运行地球运行第二宇宙速度第二宇宙速度(脱离速度脱离速度)：v211.2 km/s.这是物体挣脱这是物体挣脱_引力束缚的最小发射速度若引力束缚的最小发射速度若11.2 km/sv16.7 km/s，物体绕太阳运行，物体绕太阳运行第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)：v316.7 km/s这是物体挣脱这是物体挣脱_引力束缚的最小发射速度若引力束缚的最小发射速度若v16.7 km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行最大最大最小最小地球地球太阳太阳绿色通道P54物理高考总复习人教版新课标第二模块 必修22天体的质量天体的质量M、密度、密度的估算的估算测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径r和周期和周期 6.绿色通道P54物理高考总复习人教版新课标第二模块 必修2绿色通道P54物理高考总复习人教版新课标第二模块 必修2做笔记啊！做笔记啊！物理高考总复习人教版新课标第二模块 必修2该天体的密度为该天体的密度为做笔记啊！做笔记啊！已知万有引力恒量已知万有引力恒量G，根据下列哪组数据可以计，根据下列哪组数据可以计算出地球的质量算出地球的质量A卫星距离地面的高度和其运行的周期卫星距离地面的高度和其运行的周期 B月球自转的周期和月球的半径月球自转的周期和月球的半径C地球表面的重力加速度和地球半径地球表面的重力加速度和地球半径 D地球公转的周期和日地之间的距离地球公转的周期和日地之间的距离C一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量度，只需要测量 ()A.飞船的轨道半径飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度飞船的运行速度 C.飞船的运行周期飞船的运行周期 D.行星的质量行星的质量C1990年年5月，紫金山天文台将他月，紫金山天文台将他们发现们发现的第的第2752号小行星命名号小行星命名为为吴健雄星，吴健雄星，该该小行星的半径小行星的半径为为16km。若将此小行星和地球均看成。若将此小行星和地球均看成质质量分布均匀量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度地球表面重力加速度为为g。这这个小行星个小行星表面的重力加速度表面的重力加速度为为 ()A400g B.C.20g D.B