近地卫星和地球同步卫星ppt
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地球同步卫星
地球同步卫星也叫同步轨道通信卫星,是发射到与地球自转周期(23h56min4s)同步的圆轨道上的通信卫星.这种卫星的轨道高度为35786km,轨道平面与地球赤道平面的夹角为零,即卫星发射到赤道上空与地球自转通向运行,从地面上任意观察点看,卫星是静止不动的.所以这样的卫星轨道叫做地球静止卫星轨道.目前绝大多数的卫星通信系统采用静止同步卫星.
从静止通信卫星向地球引两条切线,两切线的夹角Array为17.340.这样一颗静止通信卫星能供地球上近三分之
一的地区通信.如果发射三颗静止通信卫星,彼此相隔
1200,就能覆盖全球大部分地区,实现全球通信.
3。
两种特殊卫星(1)近地卫星:沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫星,其发射速度与环绕速度相等,均等于第一宇宙速度。
(2)同步卫星:运行时相对地面静止,T=24h;同步卫星只有一条运行轨道,它一定位于赤道正上方,且距离地面高度约为h≈3.6×104km,运行时的速率υ≈3.1km/s。
同步卫星是指运行期与地球自转周期相等的地球卫星.这里所说的“静止”是相对地球静止.同步卫星只能处于赤道面上.如图所示,若同步卫星位于赤道平面的上方或下方,则地球对它的万有引力F a或F b的一个分力F a1或F b1是它环绕地球的向心力,另一个分F a2或F b2将使卫星向赤道平面运动.这样,同步卫星在环绕地球运动的同时,将会在赤道附近振动,从而卫星与地球不能同步.因此同步卫星的周期等于地球自转的周期是一定的,所以同步卫星离地面的高度也是一定的.(10全国卷2)21.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。
若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍,则该行星的自转周期约为A.6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时(10天津卷)6.探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比A.轨道半径变小B.向心加速度变小C.线速度变小D.角速度变小(09年广东物理)5.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。
发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,如图这样选址的优点是,在赤道附近A.地球的引力较大B.地球自转线速度较大C.重力加速度较大D.地球自转角速度较大(09年广东理科基础)11.宇宙飞船在半径为R。
的轨道上运行,变轨后的半径为R2,R1>R2。
宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,则变轨后宇宙飞船的A.线速度变小B.角速度变小C.周期变大D.向心加速度变大(09年安徽卷)15. 2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。
只有掌握了这些基本规律才会做题 同步卫星(同步定位卫星)是运行周期和地球自转周期相同的人造地球卫星,它与地球保持相对静止,总是位于赤道的正上方。
近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星,计算时轨道半径可近似取地球半径;不一定在赤道正上方,但圆心一定是地球球心.赤道物体是静止在地球赤道的表面上,随地球自转而绕地轴做匀速圆周运动,与地球相对静止。
圆周运动的半径就是地球半径. 三者的相同点和不同点.一、同步卫星、近地卫星与赤道物体的相同点1.三者都在绕地轴做匀速圆周运动,向心力都与地球的万有引力有关; 2。
同步卫星与赤道上物体的运行周期相同:T =24h;3。
近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径相同:r =R 0(R 0为地球半径)。
二、同步卫星、近地卫星与赤道物体的不同点1、轨道半径不同:同r =R 0+h ,h36000千米,近地卫星与赤道物体的轨道半径近似相同,都是R 0,半径大小关系为:赤近同r r r =>;2、向心力不同:同步卫星和近地卫星绕地球运行的向心力完全由地球对它们的万有引力来提供,赤道物体的向心力由万有引力的一个分力来提供,平衡掉了).3、向心加速度不同:由ma rMmG =2得:2r GM a =,又近同r r >,所以:近同a a <;由maT mr =224π得:r Ta 224π=,又赤同r r >,所以:赤同a a >;向心加速度的大小关系为:赤同近a a a >>;4、周期不同:近地卫星的周期由2204TmR mg π=得:==gR T 02πmin 84;同步卫星和赤道物体的周期都为24h,周期的大小关系为:近赤同T T T >=;5、线速度不同:由r m rMm G 22υ=得:rGM=υ,又近同r r >,所以:近同υυ<;由Tr πυ2=和赤同r r >得:赤同υυ>,故线速度的大小关系为:赤同近υυυ>>;6、角速度不同:由22ωmr rMm G =得:3rGM=ω,又近同r r >,所以:近同ωω<;由赤同T T =得:赤同ωω=,从而角速度的大小关系为:赤赤同ωωω<=;注意:比较三者的向心加速度、线速度、角速度的大小时一定要区分清楚赤道物体的,因为它的向心力不是万有引力的全部,所以不能由2r GMa =、rGM =υ、3r GM=ω比较赤道物体的向心加速度、线速度、角速度的大小。
0R 近R 同R h辅导课教案提纲教师: 学生: 年级: 授课时间: 年 月 日一.辅导要点:同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同二.教学目的:熟练掌握三者的异同点 合同课次 三.教学目标:a νωΤ r本讲第 次 四.知识点和考点分析:三者异同和同步卫星特点剩余 次 辅 导 过 程教法设计及 时间分配同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同一、同步卫星、近地卫星与赤道物体的相同点1.三者都在绕地轴做匀速圆周运动,向心力都与地球的万有引力有关;2.同步卫星与赤道上物体的运行周期相同:T =24h;3.近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径相同:r =R 0(R 0为地球半径)。
二、同步卫星、近地卫星与赤道物体的不同点1、轨道半径不同:如图所示,同步卫星的轨道半径同r =R 0+h ,h 为同步卫星离地面的高度,大约为36000千米,近地卫星与赤道物体的轨道半径近似相同,都是R 0,半径大小关系为:赤近同r r r =>;2、向心力不同:同步卫星和近地卫星绕地球运行的向心力完全由地球对它们的万有引力来提供,赤道物体的向心力由万有引力的一个分力来提供,万有引力的另一个分力提供赤道物体的重力。
3、向心加速度不同:由ma rMmG =2得:2r GM a =,又近同r r >,所以:近同a a <;由ma Tmr =224π得:r T a 224π=,又赤同r r >,所以:赤同a a >;向心加速度的大小关系为:赤同近a a a >>;4、周期不同:近地卫星的周期由2204TmR mg π=得:==gR T 02πmin 84;同步卫星和赤道物体的周期都为24h ,周期的大小关系为:近赤同T T T >=;5、线速度不同:由r mrMm G 22υ=得:rGM=υ,又近同r r >,所以:近同υυ<;由T rπυ2=和赤同r r >得:赤同υυ>,故线速度的大小关系为:赤同近υυυ>>;6、角速度不同:由22ωmr rMm G=得:3rGM=ω,又近同r r >,所以:近同ωω<;由赤同T T =得:赤同ωω=,从而角速度的大小关系为:赤赤同ωωω<=;注意:比较三者的向心加速度、线速度、角速度的大小时一定要区分清楚赤道物体的,因为它的向心力不是万有引力的全部,所以不能由2r GMa =、rGM =υ、3rGM=ω比较赤道物体的向心加速度、线速度、角速度的大小。
近地卫星人造卫星同步卫星的特点和比较
近地卫星特点:理想状态中紧贴着地球表面的卫星,转动半径=地球半径
人造卫星特点:发射速度不一定,可能是近地卫星,可能是同步卫星,可能是别的星球的卫星.取决于发射速度.
同步卫星特点:转动角速度=地球自转角速度是人造卫星中的一种,与地球同步,也就是说转动的角速度相同.
三者关系:近地卫星和同步卫星都是人造卫星的一种.人造卫星可以有多种,如果发射速度合适,可以成为近地卫星或者同步卫星,当然也可以成为其他类型的卫星.。