宇宙航行及同步卫星学习教案.pptx

知识回顾
两条基本思路
1、万有引力等于重力
2、万有引力提供向心力
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中国人的飞天梦
外国人的“飞天”梦
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一、宇宙速度
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第二宇宙速度:物体克服地球引力,永远脱离地球的速度.
第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力,飞出太阳系的速度. （逃逸速度）
km/s >V > km/s
V = km/s
V = km/s
V =
绕地球运动的轨迹就不再是圆，而是椭圆，发射速度越大，椭圆轨道越“扁”。
第一宇宙速度:物体在地表附近绕地球做匀速圆周运动的速度. （不同天体有各自的第一宇宙速度。如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度，卫星将落回地面。）
阅读教材并回答：三种宇宙速度（发射速度）
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二、人造地球卫星运动规律
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探究二：将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，你能推出卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系吗？
1
2
3
4
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r越大（高），v越小
r越大， 越小
r越大，T越大
r越大，an越小
思考：第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度还是最小速度？
r最小，是最大环绕速度。
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向高轨道发射卫星时, 需要的初速度大，因为卫星离开地面向上运动速度会减小,所以发射的轨道越高发射时的初速度就越大
思考讨论三:将卫星送入低轨道和高轨道所需的速度哪一个更大？
哪一个更容易？为什么？
注意：宇宙速度均指发射速度，卫星的环绕速度一定小于发射速度。
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思考：第一宇宙速度是发射卫星的最大速度还是最小速度？
r最小，是最小发射速度。
归纳：第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大环绕速度。
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如图所示，A、B、C、D四条轨道中不能作为卫星轨道的是哪一条？
A
B
C
D
思考：人造地球卫星的运行轨道
人造地球卫星
答案：D
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轨道中心
地心
________ 提供向心力
万有引力
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所有卫星都在以地心为圆心的圆或椭圆轨道上
三类人造地球卫星轨道：
①赤道轨道，卫星轨道在赤道平面，卫星始终处于赤道上方
②极地轨道，卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星通过两极上空
③一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。
人造地球卫星的运行轨道
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地球同步卫星
问题：你能否形象的描述它的轨道？
轨道与赤道重合
卫星位于赤道的正上方的某一高度
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三、卫星变轨
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卫星变轨原理
V
F引
F引＞F向
M
m
A点速度—内小外大（在A点看轨迹）
在A点万有引力相同
A
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·
思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在高轨道上运行，应采取什么措施？
在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿高轨道运行。
卫星变轨原理
1、卫星在二轨道相切点
万有引力相同
速度—内小外大（切点看轨迹）
2、卫星在椭圆轨道运行
近地点---速度大，
远地点---速度小，
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v
F引
1
2
R
卫星在圆轨道运行速度V1
V2
θ＞900
减小
卫星变轨原理
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如何发射同步卫星？
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2、地球同步卫星的应用
主要用于通信
3颗同步卫星可实现全球覆盖
所以也叫通信卫星
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卫星的回收
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