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避躲市安闲阳光实验学校第五单元 万有引力定律 人造地球卫星『夯实基础知识』1．开普勒行星运动三定律简介（轨道、面积、比值） 2．万有引力定律及其应用(1) 内容：(2)定律的适用条件： (3) 地球自转对地表物体重力的影响。

地面附近：G2R Mm= mg ⇒GM=gR 2 (黄金代换式) （1）天体表面重力加速度问题 （2）计算中心天体的质量 （3）计算中心天体的密度 （4）发现未知天体 3、人造地球卫星。

1、卫星的轨道平面：由于地球卫星做圆周运动的向心力是由万有引力提供的，所以卫星的轨道平面一定过地球球心，球球心一定在卫星的轨道平面内。

2、原理：由于卫星绕地球做匀速圆周运动，所以地球对卫星的引力充当卫星所需的向心力，于是有实际是牛顿第二定律的具体体现3、表征卫星运动的物理量：线速度、角速度、周期等： 应该熟记常识：地球公转周期1年， 自转周期1天=24小时=86400s ， 地球表面半径6.4ｘ103km 表面重力加速度g=9.8 m/s 2月球公转周期30天4．宇宙速度及其意义(1)三个宇宙速度的值分别为(2)当发射速度v 与宇宙速度分别有如下关系时，被发射物体的运动情况将有所不同5．同步卫星（所有的通迅卫星都为同步卫星） ⑴同步卫星。

⑵特点 『题型解析』【例题1】下列关于万有引力公式221r m m GF =的说法中正确的是（ ）A ．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体B ．当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C ．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D ．公式中万有引力常量G 的值是牛顿规定的【例题2】设想把质量为m 的物体，放到地球的中心，地球的质量为M ，半径为R ，则物体与地球间的万有引力是（ ）A ．2R GMmB ．无穷大C ．零D ．无法确定【例题3】设想人类开发月球，不断地把月球上的矿藏搬运到地球上．假如经过长时间开采后，地球仍可看成均匀球体，月球仍沿开采前的圆轨道运动则与开采前比较A ．地球与月球间的万有引力将变大B ．地球与月球间的万有引力将减小C ．月球绕地球运动的周期将变长D ．月球绕地球运动的周期将变短表面重力加速度：轨道重力加速度：【例题4】设地球表面的重力加速度为g ，物体在距地心4R （R 是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度g ，，则g/g ，为（ ）A 、1；B 、1/9；C 、1/4；D 、1/16。

高三物理人造卫星知识点人造卫星作为现代科技发展的重要成果之一，在人类的通信、观测、导航等领域发挥着重要的作用。

作为高三物理学生，了解人造卫星的相关知识点对于我们深入理解和应用物理学知识有着积极的意义。

本文将介绍一些高三物理人造卫星的知识点。

一、人造卫星的概念与分类人造卫星是由人类制造并发送到地球轨道上的人造物体。

根据其功能和用途的不同，人造卫星可以分为通信卫星、导航卫星、气象卫星和科学卫星等多个类别。

通信卫星用于实现长距离的通信传输，导航卫星主要用于导航和定位，气象卫星则用于收集地球大气层的各种信息，而科学卫星则用于物理、天文、地理等领域的科学研究。

二、人造卫星的构造和工作原理人造卫星主要由天线、动力系统、能源系统、控制系统和载荷系统等组成。

其中，天线用于接收和发送信号，动力系统提供卫星运动所需的动力，能源系统则负责供应电能，控制系统用于卫星的导航和定位，载荷系统则是卫星的主要功能负载，如进行通信、气象观测等。

人造卫星的工作原理包括发射、轨道、通信和数据处理等多个环节。

首先，卫星通过运载火箭进入预定轨道，然后进入稳定轨道进行工作。

在轨道上，卫星利用天线进行通信，收集和发送各种信号。

收集到的信号经过数据处理后，再传送回地面站进行解析和利用。

三、卫星的运行机制和定位方法人造卫星的运行机制主要依靠地球引力和离心力的平衡。

由于地球的引力作用，卫星在轨道上绕地运动；同时，离心力的作用则保持卫星维持在稳定轨道上运行。

通过综合考虑地球引力和离心力，可以实现卫星的运行和定位。

卫星的定位方法有多种，常见的有GPS（全球定位系统）定位和GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）定位。

这些定位方法利用卫星之间的测距和信号传输时间差进行计算，进而确定接收地点的精确位置坐标。

四、卫星的应用领域和前景展望人造卫星广泛应用于通信、导航、气象、科研等领域。

通信卫星实现了全球范围内的通信传输，使得距离不再是信息交流的障碍；导航卫星则为车辆导航、航空航海等提供了准确的定位服务；气象卫星可以及时获取气象信息，对气候预测和灾害防范起着重要作用；科学卫星则展开了一系列深空探索和地球观测等科学研究。

地球卫星知识点总结一、地球卫星的概念地球卫星是围绕地球运行的天体，包括人造卫星和自然卫星。

在太空探索和通信领域，地球卫星的运用对人类社会和科学研究起到了重要作用。

二、地球卫星的分类1.自然卫星自然卫星是宇宙中围绕行星运行的自然天体。

地球有一颗自然卫星——月球。

2.人造卫星人造卫星是人类用人造飞行器送入地球轨道或其他天体轨道的装置，目前有通信卫星、气象卫星、导航卫星、科学研究卫星等多种类型。

三、地球卫星的发展历程20世纪50年代后期，人类首次成功将人造卫星送入地球轨道。

自此以后，人类卫星技术不断发展，人类利用地球卫星的广泛应用范围取得了许多重要成就。

四、地球卫星的应用1.通信卫星通信卫星是指用于传输通信信号的人造卫星，能够实现全球范围内的通信联络。

2.气象卫星气象卫星是用于收集大气和地表信息的卫星，能够提供天气预报、气候分析等信息。

3.导航卫星导航卫星是用于提供导航定位服务的卫星系统，包括全球定位系统（GPS）、伽利略卫星导航系统等。

4.科学研究卫星科学研究卫星是用于进行科学实验和研究的卫星，包括天文卫星、地球观测卫星等。

五、地球卫星的重要意义地球卫星在各个领域都发挥着不可替代的作用，对人类社会和科学研究产生了深远的影响。

1.促进全球通信通信卫星的运用实现了全球范围内的通信联络，促进了人类社会的交流和发展。

2.加强天气预报气象卫星的运用提供了更为准确的天气信息，有助于加强灾害防范和减灾工作。

3.提供精准导航导航卫星系统的建设使得人类在陆地、海洋和空中都能够实现精准导航定位。

4.支持科学研究科学研究卫星对各领域的科学研究起到了重要的支持和促进作用。

六、地球卫星的发展趋势未来，地球卫星技术将继续发展，应用范围将进一步扩大，新型卫星系统也将不断涌现。

1.高分辨率遥感卫星将以更高的分辨率、更强的探测能力应用于土地利用、城市规划、环境保护等领域。

2.多功能通信卫星将支持更多的移动通信、宽带互联网等业务形式，满足人们对通信的多样化需求。

人造地球卫星的分类人造卫星的分类，可以安装用途，运行轨道等分来，不过在我们高中物理中更加侧重对人造卫星运行轨道的研究，所以，我们就按照卫星的运行方式给予分类（1）、地球同步卫星：①、同步卫星的概念：所谓地球同步卫星，是指相对于地球静止、处在特定高度的轨道上、具有特定速度且与地球具有相同周期、相同角速度的卫星的一种。

②、同步卫星的特性：不快不慢------具有特定的运行线速度（V=3100m/s）、特定的角速度（ω=7.26x10-5ra d/s ）和特定的周期（T=24小时）。

不高不低------具有特定的位置高度和轨道半径，高度H=3.58 x107m, 轨道半径r=4.22 x107m.不偏不倚------同步卫星的运行轨道平面必须处于地球赤道平面上，轨道中心与地心重合，只能‘静止’在赤道上方的特定的点上。

证明如下：如图4-1所示，假设卫星在轨道A上跟着地球的自转同步地匀速圆周运动，卫星运动的向心力来自地球对它的引力Ｆ引，Ｆ引中除用来作向心力的Ｆ1外，还有另一分力Ｆ2，由于Ｆ2的作用将使卫星运行轨道靠向赤道，只有赤道上空，同步卫星才可能在稳定的轨道上运行。

由得∴h=R-R地是一个定值。

(h是同步卫星距离地面的高度) 因此，同步卫星一定具有特定的位置高度和轨道半径。

= 3 \* GB3 ③、同步卫星的科学应用：同步卫星一般应用于通讯与气象预报，高中物理中出现的通讯卫星与气象卫星一般是指同步卫星。

（2）、一般卫星：①、定义：一般卫星指的是，能围绕地球做圆周运动，其轨道半径、轨道平面、运行速度、运行周期各不相同的一些卫星。

②、、卫星绕行速度与半径的关系：由得：即(r越大v越小)③、、卫星绕行角速度与半径的关系：由得：即；（r越大ω越小）④、、卫星绕行周期与半径的关系：由得：即（r越大Ｔ越大），（3）双星问题两颗靠得很近的、质量可以相比的、相互绕着两者连线上某点做匀速圆周运的星体，叫做双星．双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引力提供．由于引力的作用是相互的，所以两子星做圆周运动的向心力大小是相等的，因两子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的运动周期是相等的，角速度也是相等的，线速度与两子星的轨道半径成正比．。

高一物理天体知识点物理是我们生活中不可或缺的一门学科，它帮助我们理解了许多关于天体的知识。

在高一的物理课程中，有一些重要的天体知识点，让我们来一起学习吧。

一、天体的分类天体是指宇宙中的各种天然物体，根据其组成和性质可以进行分类。

常见的天体分类有：1. 恒星：恒星是宇宙中的光源，例如太阳就是一个恒星。

恒星可以分为巨星、中等恒星和矮星等不同等级。

2. 行星：行星是沿着椭圆轨道围绕恒星运行的天体。

根据距离太阳的远近可以分为内行星和外行星。

3. 卫星：卫星是绕行星或其他大天体运行的天体。

例如月球就是地球的卫星。

4. 彗星：彗星是由冰和尘埃组成的天体，其在接近太阳时会形成明亮的尾巴。

5. 陨石：陨石是从宇宙空间飞入地球大气层并坠落的天体，它们可以帮助科学家研究宇宙的形成和演化过程。

二、行星运动1. 公转：行星绕恒星运动的轨道称为公转，公转轨道是椭圆形的。

行星的公转速度不同，离恒星越近，公转速度越快。

2. 自转：行星自身绕着自己的轴线旋转的运动称为自转。

自转决定了行星的日照时间和夜晚时间，也影响了气候和季节的变化。

三、月球月球是地球的卫星，它是我们最亲近的天体之一。

以下是关于月球的一些知识点：1. 月相：由于月球绕地球公转，我们看到的月亮表面呈现不同的光亮程度，这就是月相变化。

常见的月相有满月、新月、上弦月和下弦月等。

2. 月食：月亮绕地球公转时，有时会进入地球的阴影区，造成月食现象。

月食分为全食、半食和偏食三种类型。

3. 引力：地球对月球施加引力，使月球保持在环绕地球的轨道上。

这种引力也对地球的潮汐产生影响。

四、恒星恒星是宇宙中最基本的天体，它们是光源，同时也是探索宇宙的重要线索。

以下是关于恒星的一些知识点：1. 星等和视星等：我们通常用星等来表示恒星的亮度，星等越小，恒星越亮。

而视星等则是指我们在地球上看到的恒星亮度。

2. 恒星光谱：科学家通过研究恒星的光谱频谱，可以了解恒星的成分和性质，例如温度、重力、化学成分等。

[课题] 人造地球卫星[主讲] 齐洪波[课的类型] 专题复习课[教学目标]一、知识目标1、了解卫星绕行星运动的基本原理：万有引力提供卫星绕行星作圆周运动的向心力.2、理解卫星运行速度与发射速度3、了解卫星的变轨和能量分析4、了解几种常见卫星，熟悉其特点和应用1.培养学生在处理问题时，要抓住主要矛盾，简化问题，建立模型的能力与方法.2.让学生在兴趣中了解知识，在了解中运用知识，在运用中巩固知识，在巩固中增长知识，并提高学生科学推理能力和综合运用知识解决实际问题——理论联系实际的能力通过介绍人造地球卫星（及宇宙飞船）的研制、发射、运行及回收过程，说明科学研究的长期性、连续性与艰巨性，培养学生爱科学、学科学、用科学的习惯，渗透爱国主义教育。

[教学重点] 知识点的梳理[教学难点] 相关能力的培养[高考分析]本章主要讲述的是万有引力定律的发现及其在天体运动中的应用。

其中万有引力定律的发现、发展过程及该定律的具体应用是本章的重点，而万有引力定律的应用（如天体的运动、人造地球卫星、宇宙速度等）又是本章的难点。

与本节内容相关的考题多为主观性较强的综合性命题，考题知识覆盖面宽，一题中考查多个知识点，特别是在人造卫星方面几乎是年年有题，年年创新。

考题难度中低档居多。

由于天体运动、人造卫星、航天技术等属于现代科技发展的重要领域，所以近几年成为高考的热点。

[教学方法]多媒体综合教学[教具及硬件设备]多媒体教学设备[相关软件及网络]Flash5.0, 3ds Max4.0, Authorware 6.0，几何画板，中国名师教育网，K12教师频道等[教学主平台] Powerpoint2000[教学过程]◎链接导入1.开普勒行星运动定律①开普勒第一定律（轨道定律）②开普勒第二定律（面积定律）③开普勒第三定律（周期定律）2、万有引力定律①万有引力定律的发现过程②万有引力定律的内容③万有引力定律的表达式④引力常量的测定⑤万有引力定律的实用条件⑥对万有引力的理解a.普遍性b.相互性c.宏观性d.特殊性3、万有引力定律在天文学上的应用①基本方法②估算天体质量与天体密度③发现未知天体◎过渡本节应用万有引力定律和圆周运动的相关知识，专门分析人造地球卫星的运行规律及相关知识◎课堂教学（板书）：人造地球卫星（提出问题）：什么是人造地球卫星？（展示动画）：牛顿的卫星原理草图（由平抛运动规律引出并讲解）（板书）：人造地球卫星运行原理——把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供，F万= GMm/r２F向= mv２/r=mω２r=m(2π/T)２rF 万 = F向GMm/r２= mv２/r=mω２r=m(2π/T)２r应用时可根据实际情况，选用适当的公式进行分析或计算。

人造地球卫星有关知识点人造地球卫星是指人类制造并发射到地球轨道上的人造物体。

它们以各种目的被使用，如通信、气象观测、地球观测、科学研究等。

以下将介绍人造地球卫星的相关知识点。

一、人造地球卫星的分类1.通信卫星：通信卫星用于提供全球范围的通讯服务。

它们位于地球轨道上，通过与地面接收站和发射站相连，实现电话、电视、互联网等通信服务。

2.气象卫星：气象卫星用于观测和监测地球的气象情况。

它们携带各种仪器，如红外线传感器、微波辐射计等，可以获取大气、云层、温度、湿度等数据，以预测天气变化。

3.导航卫星：导航卫星通过发射信号，提供全球范围的定位和导航服务。

目前最为著名的导航卫星系统是美国的GPS（全球定位系统），它由一组卫星组成，可以为全球任何地方提供高精度的定位和导航。

4.地球观测卫星：地球观测卫星用于监测地球表面的各种现象和变化。

它们可以获取地表的高程、植被、冰雪覆盖、海洋温度等信息，用于环境监测、资源调查和灾害预警等。

二、人造地球卫星的构造1.卫星总体结构：一个人造地球卫星由多个部分构成，包括主体结构、电源系统、通信设备、测量仪器等。

主体结构通常由金属材料制成，以提供足够的结构强度和稳定性。

2.动力系统：人造地球卫星通常使用太阳能电池板作为主要的动力来源。

太阳能电池板可以将太阳光转化为电能，为卫星提供所需的能量。

3.通信设备：卫星上的通信设备包括天线、收发器等，用于接收地面信号和发送回地面信号。

这些设备能够将卫星接收到的信息传输到地面站，并接收地面站发送的指令。

4.测量仪器：根据卫星的用途不同，其搭载的测量仪器也会有所差异。

例如，气象卫星携带红外线传感器和微波辐射计等设备，用于获取大气和云层的信息。

三、人造地球卫星的发射和轨道1.发射过程：人造地球卫星的发射通常通过火箭进行。

火箭会将卫星送入预定的轨道，以确保其能够正常运行和工作。

2.轨道类型：人造地球卫星的轨道可以分为地球同步轨道、低地球轨道、中地球轨道和高地球轨道等。

【高中物理】高中物理知识点：人造地球卫星人造地球卫星：在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星，简称人造卫星。

(1)人造卫星按运行轨道可分为低轨道卫星、中轨道卫星、高轨道卫星，以及地球同步轨道卫星、极地轨道卫星等。

(2)按用途人造卫星可分为三大类：科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。

人造地球卫星：1、若已知人造卫星绕地心做匀速率圆周运动的轨道半径为r，地球的质量为M，各物理量与轨道半径的关系：①由得卫星运行的向心加速度为：；②由得卫星运行的线速度为：；③由得卫星运行的角速度为：；④由得卫星运行的周期为：；⑤由得卫星运行的动能：；即随着运行的轨道半径的逐渐增大，向心加速度a、线速度v、角速度ω、动能Ek将逐渐减小，周期T将逐渐增大。

2、用万有引力定律求卫星的高度：通过观测卫星的周期T和行星表面的重力加速度g及行星的半径R可以求出卫星的高度。

3、近地卫星、赤道上静止不动的物体①把在地球表面附近环绕地球做匀速率圆周运动的卫星称之为近地卫星，它运行的轨道半径可以认为等于地球的半径R，其轨道平面通过地心。

若已知地球表面的重力加速度为g，则由得：；由得：；由得：。

若将地球半径R=6.4×106m和g=9.8m/s2代入上式，可得v=7.9×103m/s，ω=1.24×10-3rad/s，T=5074s，由于，和且卫星运行的轨道半径 r＞R，所以所有绕地球做匀速率圆周运动的卫星线速度v＜7.9×103m/s，角速度ω＜1.24×10-3rad/s，而周期T＞5074s。

②特别需要指出的是，静止在地球表面上的物体，尽管地球对物体的重量也为mg，尽管物体随地球自转也一起转，绕地轴做匀速率圆周运动，且运行周期等于地球自转周期，与近地卫星、同步卫星有相似之处，但它的轨道平面不一定通过地心，如图所示。

只有当纬度θ=0°，即物体在赤道上时，轨道平面才能过地心.地球对物体的引力F的一个分力是使物体做匀速率圆周运动所需的向心力f=mω2r，另一个分力才是物体的重量mg，即引力F不等于物体的重量mg，只有当r=0时，即物体在两极处，由于f=mω2r=0，F才等于mg。