卫星运行参量的与计算课件.ppt

1、热点突破：热点突破：卫星运行参量的分析卫星运行参量的分析 与计算与计算 1.热点透析热点透析 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.跟踪训练跟踪训练 5.真题演练真题演练第四章第四章 曲线运动曲线运动 万有引力与航天万有引力与航天解析显隐解析显隐在赤道上的物体在赤道上的物体要考虑随地球自要考虑随地球自 转的圆周运动转的圆周运动一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析1利用万有引力定律解决卫星运动的一般思路利用万有引力定律解决卫星运动的一般思路 天体天体(或卫星或卫星)的运动的运动 质点的匀速圆周运动质点的匀速圆周运动2卫星的线速度、角速度、加卫星的线速度、角速度、加速度、周期与轨

2、道半径的关系速度、周期与轨道半径的关系 随轨道半径随轨道半径r变大，变大，a、v、变小，变小，T变大变大.定量定量定性定性3.卫星的可能轨道卫星的可能轨道 卫星的轨道平面一卫星的轨道平面一定过地球的地心定过地球的地心NSNSNS赤道轨道赤道轨道极地轨道极地轨道倾斜轨道倾斜轨道NS4.同步卫星的同步卫星的六个六个“一定一定”二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析【例例3】 (2015四川理综四川理综,5)登上火星是人类的梦想登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星年登陆火星.地球和火星公转视地球和火星公转视为匀速圆周运动

3、为匀速圆周运动,忽忽略行星自转影响略行星自转影响.根根据下表据下表,火星和地球火星和地球相比相比()转解析转解析A.火星的公转周期较小火星的公转周期较小B.火星做圆周运动的加速度较小火星做圆周运动的加速度较小C.火星表面的重力加速度较大火星表面的重力加速度较大D.火星的第一宇宙速度较大火星的第一宇宙速度较大行星行星半径半径/m质量质量/kg轨道半径轨道半径/m地球地球6.41066.010241.51011火星火星3.41066.410232.31011解答本题，要注意物理规解答本题，要注意物理规律及公式的恰当选用律及公式的恰当选用. .转原题转原题【备选备选】 我国在西昌卫星发射中心，将巴基

4、斯坦通信卫星我国在西昌卫星发射中心，将巴基斯坦通信卫星1R(Paksat1R)成功送入地球同步轨道，发射任务获得圆满成成功送入地球同步轨道，发射任务获得圆满成功关于成功定点后的功关于成功定点后的“1R”1R”卫星，下列说法正确的是卫星，下列说法正确的是().A运行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度运行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度B离地面的高度一定，相对地面保持静止离地面的高度一定，相对地面保持静止C绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 审题

5、导析审题导析1.题中信息表明，该卫星是同步卫星，参考同步卫星特点解答题中信息表明，该卫星是同步卫星，参考同步卫星特点解答本题本题.2.区分运行速度、第一宇宙速度、第二宇宙速度这几个概念区分运行速度、第一宇宙速度、第二宇宙速度这几个概念.转解析转解析解析解析人造地球卫星人造地球卫星(包括地球同步卫星包括地球同步卫星)的发射速度大于第一的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，而其运行速度小于第一宇宙速宇宙速度，小于第二宇宙速度，而其运行速度小于第一宇宙速度，选项度，选项A错误；错误；地球同步卫星在赤道上空相对地面静止，并且距地面的高度一地球同步卫星在赤道上空相对地面静止，并且距地面的高度一定

6、，大约是定，大约是3.6104 km，选项，选项B正确；正确；地球同步卫星绕地球运动的周期与地球自转周期相同，即地球同步卫星绕地球运动的周期与地球自转周期相同，即T24 h，而月球绕地球运行的周期大约是，而月球绕地球运行的周期大约是27天，选项天，选项C错误；错误；地球同步卫星与静止在赤道上物体的运行周期相同，角速度也地球同步卫星与静止在赤道上物体的运行周期相同，角速度也相同，根据公式相同，根据公式a2r可知，运行半径大的向心加速度大，所可知，运行半径大的向心加速度大，所以地球同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加以地球同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，选项速度，

7、选项D错误错误答案答案B 转例题转例题三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法有关第一宇宙速度的两个问题有关第一宇宙速度的两个问题规律方法规律方法 第一宇宙速度三种不同的说法第一宇宙速度三种不同的说法 (1)最小的发射速度最小的发射速度 (2)最大的环绕速度最大的环绕速度 (3)近地卫星的线速度近地卫星的线速度 第一宇宙速度的两种计算方法第一宇宙速度的两种计算方法 地球同步卫星的特点地球同步卫星的特点 1.轨道平面与赤道平面重合轨道平面与赤道平面重合2.距离地心的距离一定，距离地心的距离一定，h4.225104km；距离地面的高度为距离地面的高度为3.6104km 3.环绕速度一定，环绕速

8、度一定，v3.08 km/s，环绕方向，环绕方向与地球自转方向相同与地球自转方向相同 4.角速度一定，角速度一定，7.3105rad/s 5.周期与地球自转周期相同，常取周期与地球自转周期相同，常取T24 h 6.向心加速度大小一定，向心加速度大小一定，a0.23 m/s2 规律方法规律方法 【变式训练变式训练3】(2014天津卷天津卷,3)研究表明研究表明,地球自转在逐渐变慢地球自转在逐渐变慢,3亿亿年前地球自转的周期约为年前地球自转的周期约为22小时小时.假设这种趋势会持续下去假设这种趋势会持续下去,地球的地球的其他条件都不变其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比未来人类发

9、射的地球同步卫星与现在的相比()A距地面的高度变大距地面的高度变大 B向心加速度变大向心加速度变大C线速度变大线速度变大 D角速度变大角速度变大 四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练转解析转解析转例题转例题【跟踪训练跟踪训练】 2012年年6月月24日日,“神舟九号神舟九号”飞船与飞船与“天宫一号天宫一号”飞行器成功手动对接飞行器成功手动对接,“神神舟九号舟九号”与与“天宫一号天宫一号”对接前按如图所示的轨对接前按如图所示的轨道示意图运行道示意图运行,下列说法中正确的是下列说法中正确的是().A“神舟九号神舟九号”的加速度比的加速度比“天宫一号天宫一号”小小B“神舟九号神舟九号”运行的

10、速率比运行的速率比“天宫一号天宫一号”小小C“神舟九号神舟九号”运行的周期比运行的周期比“天宫一号天宫一号”长长D“神舟九号神舟九号”运行的角速度比运行的角速度比“天宫一号天宫一号”大大 解析显隐解析显隐【跟踪训练跟踪训练】设地球质量为月球质量的设地球质量为月球质量的81倍，地球半径是月球倍，地球半径是月球半径的半径的4倍，若探测器甲绕地球和探测器乙绕月球做匀速圆周倍，若探测器甲绕地球和探测器乙绕月球做匀速圆周运动的半径相同，则运动的半径相同，则()A甲与乙线速度之比为甲与乙线速度之比为9 2B甲与乙线速度之比为甲与乙线速度之比为1 9C甲与乙向心加速度之比为甲与乙向心加速度之比为81 1D甲

11、与乙运动周期之比为甲与乙运动周期之比为1 1解析显隐解析显隐五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】 (2013海南卷海南卷， 5)“北斗北斗”卫星导航定位系统由地球卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星静止轨道卫星(同步卫星同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成成地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行,它们它们距地面的高度分别约为地球半径的距地面的高度分别约为地球半径的6倍和倍和3.4倍倍,下列说法中正下列说法中正确的是确的是().A静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的

12、2倍倍B静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍倍C静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7D静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/7 1、题设中已知这两个卫星的半径之比，用哪个规律判、题设中已知这两个卫星的半径之比，用哪个规律判断它们的周期的比值较方便？断它们的周期的比值较方便？2、求解两卫星的这三个物理量的比值，要用哪个物理、求解两卫星的这三个物理量的比值，要用哪个物理公式？用什么方法列表达式简捷？公式？用什么方法列表达式简捷？1.要充分利用万有引

13、力提要充分利用万有引力提供向心力的不同表述形式，供向心力的不同表述形式，列方程解答问题列方程解答问题.2.充分利用比例法解题充分利用比例法解题转转 解析解析转转 原题原题【真题真题】(多选多选)(2012广东卷，广东卷，21) 如图所示，飞船从轨道如图所示，飞船从轨道1变变轨至轨道轨至轨道2.若飞船在两轨道上若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道量变化，相对于在轨道1上上,飞飞船在轨道船在轨道2上的上的()A动能大动能大B向心加速度大向心加速度大C运行周期长运行周期长D角速度小角速度小 轨道轨道1轨道轨道2审题导析审题导析1.卫星在轨道卫星在轨道1上运行时上运行时v、T、a的大的大小决定因素小决定因素.2.卫星变轨到轨道卫星变轨到轨道2上时，各量变化情况上时，各量变化情况.转解析转解析转原题转原题