湖南省邵阳市隆回县第二中学高中物理 6.5宇宙航行（2）课件 新人教版必修2.ppt

6 5宇宙航行 2 一 人造地球卫星 圆心在地心 人造卫星 manmadesatellite 环绕地球在空间轨道上运行 至少一圈 的无人航天器 但因在不同的轨道上受非球形地球引力场 大气阻力 太阳引力 月球引力和光压的影响 实际运动情况非常复杂 人造卫星是发射数量最多 用途最广 发展最快的航天器 人造卫星发射数量约占航天器发射总数的90 以上 人造卫星按运行轨道通常有三种 地球同步轨道卫星太阳同步轨道卫星极地轨道卫星按用途区分为 科学卫星应用卫星技术试验卫星 地球同步轨道是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道 但其中有一种十分特殊的轨道 叫地球静止轨道 这种轨道的倾角为零 在地球赤道上空35786千米 地面上的人看来 在这条轨道上运行的卫星是静止不动的 一般通信卫星 广播卫星 气象卫星选用这种轨道比较有利 地球同步轨道有无数条 而地球静止轨道只有一条 太阳同步轨道是绕着地球自转轴 方向与地球公转方向相同 旋转角速度等于地球公转的平均角速度 360度 年 的轨道 它距地球的高度不超过6000千米 在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的 气象卫星 地球资源卫星一般采用这种轨道 极地轨道是倾角为90度的轨道 在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空 可以俯视整个地球表面 气象卫星 地球资源卫星 侦察卫星常采用此轨道 描述卫星运动的量 线速度 角速度 周期与半径的关系 可见 v t与r为一一对应关系 3 同步卫星的个数大约3度角左右才能放置一颗卫星 地球的同步通讯卫星只能有120颗 可见 空间位置也是一种资源 1 同步卫星的高度 h为固定值 h 35786km 2 同步卫星速度 同步卫星 人造卫星的超重和失重 1 发射和回收阶段 发射 加速上升 超重 回收 减速下降 超重 2 沿圆轨道正常运行 只受重力 a g 完全失重 与重力有关的现象全部消失 天平 弹簧秤测重力 液体压强计 同步卫星 近地卫星 月球 近地卫星 同步卫星 月球三者比较 二 双星系统 在天体运动中 将两颗彼此相距较近的行星称为双星 他们在万有引力作用下间距保持不变 并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动 两星受到等大的万有引力 且角速度相同 有共同的圆心两星与圆心共线 做此类题时 用f万 f向 合作探究 1 有两颗人造卫星 都绕地球做匀速圆周运行 已知它们的轨道半径之比r1 r2 4 1 求这颗卫星的 1 线速度之比 2 角速度之比 3 周期之比 4 向心加速度之比 1 2 1 8 8 1 1 16 合作探究 2 关于地球同步卫星 下列说法中正确的是 a 所有同步卫星的速率都是同一个数值 且小于7 9km sb 同步卫星的运行角速度比地球自转角速度小c 同步卫星可以定点在北京正上方 所以我国可以利用它进行电视转播d 所有同步卫星的向心力都相等 a 3 宇宙中 两颗靠得比较近的恒星 只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转 称之为双星系统 设某双星系统绕其连线上的o点做匀速圆周运动 如题图所示 若ao ob 则 a 双星的总质量一定 转动周期越小 双星之间的距离就越小b 星球a的向心力一定大于b的向心力c 星球a的质量一定小于b的质量d 星球a的线速度一定大于b的线速度 合作探究 a 目标检测 1 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动 其环绕速度可以是下列的哪些数据 a 一定等于7 9km sb 等于或小于7 9km sc 一定大于7 9km sd 介于7 9km s 11 2km s b 目标检测 2 如图所示 a b c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星 a和b的质量相等且小于c的质量 则 a b所需向心力最小b b c的周期相同且大于a的周期c b c的向心加速度大小相等 且大于a的向心加速度d b c的线速度大小相等 且小于a的线速度 地球 a b c abd 如图所示 在发射地球同步卫星的过程中 卫星首先进入椭圆轨道i 然后在q点通过改变卫星速度 让卫星进人地球同步轨道 则下列说法正确的是 a 该卫星需在q点点火加速才能进入同步轨道 b 卫星在同步轨