人造卫星的发射、运行

人造卫星问题【本讲教育信息】一、教学内容：高考第一轮复习——人造卫星问题二、学习目标：1、知道地球（或天体）的卫星各物理量的关系，理解同步卫星的特点。

2、理解三种宇宙速度，会推导第一宇宙速度，能区分发射速度和绕行速度。

3、重点掌握与本部分内容相关的重要的习题类型及其解法。

三、考点地位：人造卫星问题是万有引力定律应用部分的难点问题，是近几年高考命题的热点，这部分内容综合性很强，从高考出题形式上分析，突出了对于卫星的发射、运转、回收等多方面的考查，人造卫星问题中涉及到的同步卫星的定位，人造卫星与地理知识与现代科技知识的综合问题，都是近几年高考考查的热点问题，2009年四川卷第15题、重庆卷第17题、广东卷第5题、安徽卷第15题、山东卷第18题，2008年山东卷第18题、广东卷第12题、2007年天津理综卷第17题、四川理综卷的第17题均以选择题的形式出现，08宁夏卷第23题、07年广东单科卷第16题这些题目则通过大型计算题形式出现。

（一）人造卫星的运行： 1. 人造卫星的动力学特征人造卫星绕地球运行而不逃离地球，地球对其的万有引力是唯一束缚力。

故此，任何卫星在正常运行时，其轨道平面必须经过地球质心（可粗略地认为质心与地心重合）。

否则，卫星便会在地球引力作用下，逐渐偏离既定的轨道而坠落。

如图所示三种轨道中，b 、c 轨道经过地心，可以存在，而a 轨道不存在。

例题：可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（ ） A. 与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆 B. 与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的 答案：CD2. 人造卫星的运动学特征（m 1为地球质量，r 为卫星轨道半径） （1）由rv m r m m G22221=得r Gm v 1=，∴r 越大，v 越小。

人造卫星的原理人造卫星是一种由人类制造并送入地球轨道的人造天体，它可以用来进行通信、导航、气象监测等多种用途。

人造卫星的原理主要包括发射、轨道、通信和能源等方面。

首先，人造卫星的原理之一是发射。

发射是指将卫星送入地球轨道的过程，通常通过火箭将卫星送入太空。

在发射过程中，需要克服地球引力和大气阻力，以确保卫星能够进入预定的轨道。

因此，发射是人造卫星运行的第一步，也是至关重要的一步。

其次，人造卫星的原理还涉及轨道。

轨道是指卫星在地球周围运行的路径，通常有不同的轨道类型，如地球同步轨道、低地球轨道等。

不同的轨道类型适用于不同的应用场景，如通信卫星通常采用地球同步轨道，而气象卫星通常采用低地球轨道。

通过合理选择轨道类型，可以更好地满足卫星的使用需求。

另外，人造卫星的原理还包括通信。

通信是卫星的重要功能之一，它可以通过天线接收地面发来的信号，并将其转发到其他地区。

这样就实现了遥远地区之间的通信，为人类社会的发展提供了便利。

同时，卫星通信还可以覆盖地面范围广阔，无需铺设大量的通信线路，因此在一些偏远地区具有很大的优势。

最后，人造卫星的原理还涉及能源。

卫星通常需要能源来维持其正常运行，例如提供电力来驱动设备和维持通信等功能。

因此，卫星通常携带太阳能电池板，通过太阳能转换为电能来提供能源。

在没有太阳能的情况下，还需要携带储能设备，如电池组，以确保卫星能够持续运行。

综上所述，人造卫星的原理涉及发射、轨道、通信和能源等多个方面，这些原理相互作用，共同确保卫星能够正常运行并发挥其作用。

人造卫星的发展不仅促进了人类社会的进步，也为我们对宇宙和地球的认识提供了重要的数据支持。

随着科技的不断进步，相信人造卫星将发挥更加重要的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。

人造卫星【学习目标】1．初步掌握人造卫星的发射、运行、回收知识。

2．定量描述同布卫星。

3．能辨析赤道上的物体、近地卫星、同步卫星。

【学习重点】卫星的运行、同步卫星【学习难点】辨析赤道上的物体、近地卫星、同步卫星预习案1. 人造卫星的运行速度、角速度、周期与半径的关系根据万有引力提供向心力，则有（1）由，得，即人造卫星的运行速度与轨道半径的平方根成反比，所以半径越大（即卫星离地面越高），线速度越小。

（2）由，得，即，故半径越大，角速度越小。

（3）由，得，即，所以半径越大，周期越长，发射人造地球卫星的最小周期约为85分钟。

2. 人造卫星的发射速度和运行速度（环绕速度）（1）发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度，并且一旦发射后就再也没有补充能量，被发射物仅依靠自身的初动能克服地球引力做功上升一定高度，进入运动轨道（注意：发射速度不是应用多级运载火箭发射时，被发射物离开地面发射装置的初速度）。

要发射一颗人造卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。

因此，第一宇宙速度又是最小的发射速度。

卫星离地面越高，卫星的发射速度越大，贴近地球表面的卫星（近地卫星）的发射速度最小，就是其运行速度即第一宇宙速度。

（2）运行速度是指卫星在进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度，根据可知，卫星越高，半径越大，卫星的运行速度（环绕速度）就越小。

3.地球同步卫星相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。

同步卫星有以下几个特点：（1）同步卫星的运行方向与地球自转方向一致。

（2）同步卫星的运转周期与地球自转周期相同，且（3）同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度。

（4）要与地球同步，卫星的轨道平面必须与赤道平面平行，又由于向心力是万有引力提供的，万有引力必须在轨道平面上，所以同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在赤道的正上方，不可能定点在我国某地上空。

（5）同步卫星高度固定不变。

人造卫星原理人造卫星是由人类制造并送入地球轨道的一种人造天体，它可以用来进行通讯、导航、气象观测等多种用途。

人造卫星的原理是基于牛顿力学和开普勒定律的基础上，通过发射器将卫星送入地球轨道，并通过推进器进行定位和调整轨道，从而实现其功能。

下面将详细介绍人造卫星的原理。

首先，人造卫星的发射器是将卫星送入地球轨道的关键设备。

发射器通常是由火箭组成，通过火箭的推进力将卫星送入预定轨道。

在发射过程中，需要考虑到地球的引力、大气层的阻力等因素，确保卫星能够顺利进入轨道。

一旦卫星进入轨道，它将按照开普勒定律绕地球运行，实现其预定的任务。

其次，人造卫星的推进器是用来调整卫星轨道和位置的重要装置。

推进器可以通过喷射推进剂来改变卫星的速度和轨道，从而实现对卫星位置的调整。

这种调整可以使卫星保持在所需的轨道上，或者改变轨道以适应不同的任务需求。

推进器的设计和使用需要考虑到推进剂的储备、喷射方向的控制等因素，以确保卫星能够按照预定计划运行。

最后，人造卫星的功能是基于其特定的载荷和设备来实现的。

不同类型的卫星具有不同的功能，比如通讯卫星可以实现地面通讯信号的传输，导航卫星可以提供精准的定位和导航服务，气象卫星可以进行大气层的观测和预测等。

这些功能需要通过卫星上的各种设备和载荷来实现，比如天线、摄像头、传感器等。

这些设备需要与卫星的能源系统、通讯系统等配合工作，以实现卫星的功能。

综上所述，人造卫星的原理是基于发射器将卫星送入地球轨道，通过推进器进行轨道调整，以及利用载荷和设备实现其功能。

这些原理是卫星能够在轨道上稳定运行，并实现各种任务的基础，也是人类利用卫星开展空间活动的重要基础。

希望通过本文的介绍，读者能够对人造卫星的原理有一个清晰的了解。

人造卫星原理
人造卫星是指由人工制造并发射到地球轨道上的卫星。

它们被用于各种不同的用途，包括通信、天气观测、导航、科学研究等等。

人造卫星的工作原理可以简单地概括为以下几个步骤：
1. 发射：人造卫星通常由火箭发射入轨。

发射时，火箭提供足够的速度和高度将卫星送入轨道上。

2. 轨道：一旦卫星进入轨道，它会按照预定的轨道进行运动。

不同的卫星有不同的轨道类型，包括低地球轨道、中地球轨道和静止轨道等。

3. 通信：许多人造卫星用于通信目的。

这些卫星配备了天线和发射器，可以接收地面信号并转发到其他地区。

这种通信方式被广泛应用于电话、互联网和电视广播等领域。

4. 观测：人造卫星还用于观测地球和宇宙。

这些卫星搭载各种仪器，可以测量地球表面的温度、气候和植被等信息，或者观测宇宙中的星体、行星和黑洞等。

5. 导航：导航卫星是用于定位和导航的。

它们发射出无线电信号，接收器可以通过测量信号的时间差来计算自己的位置。

全球定位系统（GPS）就是一个应用广泛的导航卫星系统。

6. 科学研究：科学卫星主要用于进行各种科学研究。

例如，天
文学家可以使用卫星观察遥远的星系和宇宙现象，地球科学家可以利用卫星收集地球表面气候和环境的数据。

总之，人造卫星通过发射入轨、按照预定轨道运动，并搭载不同的仪器和设备来实现各种功能，从而能够为人类提供通信、观测、导航和科学研究等服务。

人造卫星是如何工作的人造卫星是指由人类制造的、运行在地球附近空间的小型新型航天器，它们能用于空中观测、航空物测、通信和其他科学实验，是当代航空技术的重要组成部分。

那么，人造卫星是如何工作的呢？一、组成结构人造卫星由三大部分组成：发射载体、航天器本体和传感器。

发射载体是将卫星送入空间的运载工具，是由多种发射架和发射助推器组成，可以将航天器送入太空。

航天器本体主要由电池、控制处理机、发射机和传感器组成，主要负责受到地球上的消息信号，然后进行定时、定量的消息处理和发射，以完成指定的任务，传感器是卫星的敏感组成部分，是用于收集环境信息的工作装置。

二、轨道参数人造卫星根据椭球力学原理运行在轨道空间，其轨道的参数有：卫星的轨道周期、卫星的轨道高度和卫星的轨道倾角。

其中，卫星的轨道周期就是卫星从地面经过一次全程所需要的时间，卫星轨道高度表示卫星距离地球表面的距离高度，卫星轨道倾角也称卫星运动平面与赤道平面的夹角，这三个参数来决定卫星的运行轨迹。

三、作业模式人造卫星的作业模式是指卫星完成自身任务所采用的方法，现有的作业模式有拉尔夫模式、分形模式和同步模式等，每种模式的作用都不一样，拉尔夫模式适合测控任务量较大的卫星，分形模式主要用于观测任务，同步模式适用于增添系统可靠性要求较高的大规模卫星系统。

四、发射方式发射方式是指将航天器从地球发射到指定高度的运载手段，提供合适的动量条件来满足卫星的轨道运行要求。

根据运载手段不同，可以细分为大号固定翼运载机发射、载人飞船发射和火箭发射三种方式。

其中，大号固定翼运载机发射是指将卫星发射件载入大号固定翼运载飞机的货舱中，较省资源，可以节省发射成本；载人飞船发射是指使用载人飞船为卫星提供一定的动量加速；火箭发射是指将卫星装在由火箭发射到空间，火箭发射是太空技术发展史上最Ꞙ达的发射手段。

五、航行方式卫星航行方式主要有两种，根据定点停泊和满轨正常行走，一般情况下卫星采取满轨正常行走的方式，即让卫星在指定的轨道上按照预定的由近到远的方式永久的巡回行走。

人造卫星中的几个问题解析发表时间：2011-02-18T17:17:55.297Z 来源：《学习方法报·教研周刊》2010年第26期供稿作者：王玉珍路雪芹[导读] 因人造卫星在绕地球飞行时靠万有引力提供向心力做匀速圆周运动，故其圆周运动轨道的圆心与地球球心重合山东省青州第二中学王玉珍路雪芹一、人造卫星的发射发射分三个阶段：发射升空阶段、飘移进入轨道阶段和进入预定轨道后绕地球运行阶段，在第一阶段有竖直向上的加速度，处于超重状态；第三阶段有竖直向下的加速度且为重力加速度，故处于完全失重状态。

二、轨道、能量因人造卫星在绕地球飞行时靠万有引力提供向心力做匀速圆周运动，故其圆周运动轨道的圆心与地球球心重合；人造卫星在运行中，离地面越高，速度越小，动能越小，而重力势能越大，所具有的机械能越大，发射卫星需要的能量越多，发射卫星越困难。

三、卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系四、卫星运行中的几个疑难问题1．卫星绕地球运动的向心加速度和物体随地球自转的向心加速度卫星绕地球运动的向心力完全由地球对卫星的万有引力提供，而放在地面上的物体随着地球自转所需的向心力是由万有引力的一个分力提供的。

卫星绕地球运动的向心加速度a1＝GM/r2，其中M为地球的质量，r为卫星与地心间的距离，物体随地球自转的向心加速度，其中T为地球自转周期，R为物体所在纬度圈的半径。

2．环绕速度与发射速度（1）人造卫星的环绕速度，第一宇宙速度对于近地人造卫星，轨道半径近似等于地球半径R，卫星在轨道处所受的万有引力F引，近似等于卫星在地面上所受的重力mg，这样由重力mg提供向心力，即mg＝mv2/R，得v＝，代入g＝9.8 m/s2，R＝6400 km，得v＝7.9 km/s。

要注意v＝仅适用于近地卫星。

可见，7.9 km/s的速度是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动具有的速度，我们称为第一宇宙速度，也是人造地球卫星的最小发射速度。

人造卫星管理办法1. 简介人造卫星管理办法是为了规范和管理人造卫星的研制、发射、运行和使用等各个环节而制定的一系列政策措施。

本文将对该管理办法的主要内容进行介绍和分析。

2. 管理范围该管理办法适用于我国境内的人造卫星的研制、发射、运行和使用等各个环节，包括国家组织和社会团体参与的各类卫星项目。

3. 管理机构为了有效管理人造卫星，设立了人造卫星管理机构，负责制定管理办法、审核卫星项目、监督卫星运行等工作。

该机构由相关部门和专业人员组成，确保卫星项目的安全和合规性。

4. 卫星研制卫星研制是人造卫星项目的重要环节，管理办法规定了卫星研制的程序和要求。

包括卫星设计、材料选择、系统测试等方面，以确保卫星达到预期的性能指标。

5. 卫星发射卫星发射是将研制完成的卫星送入太空的过程。

管理办法明确了卫星发射的程序和要求。

包括发射场选址、发射器选择、发射时间安排等方面，以确保卫星顺利进入轨道。

6. 卫星运行卫星运行是卫星在轨道上的正常工作过程，是保证卫星功能发挥的基础。

管理办法规定了卫星运行的监督和管理要求，包括卫星姿态控制、遥测遥控、数据传输等方面，以确保卫星运行稳定和可靠。

7. 卫星使用卫星使用是指通过卫星实现特定功能或提供特定服务，如通信、导航、遥感等。

管理办法规定了卫星使用的权限和条件，确保卫星利用的安全性和合法性。

8. 监督与执法为了保障人造卫星项目的安全和合规性，管理办法设立了监督与执法机构，负责对卫星项目进行监督和管理。

针对违反管理办法的行为，将依法予以处罚。

9. 国际合作管理办法充分重视国际合作，鼓励与国际组织、外国政府和企业进行卫星项目的合作，推动卫星技术的发展和应用。

10. 法律责任违反管理办法的行为将依法承担相应的法律责任。

同时，管理办法也明确了相关部门的监督和处罚措施，以维护卫星项目的安全和稳定运行。

结语人造卫星管理办法的实施，对于推动卫星技术的发展和应用，维护国家安全和利益具有重要意义。

通过规范和管理各个环节，提高卫星项目的运行质量和安全性，促进我国卫星事业的健康发展。

人造卫星的使用方法及操作流程解析随着科技的进步和人类对外太空的探索，人造卫星已经成为了现代航天技术中不可或缺的一部分。

人造卫星的使用方法和操作流程对于航天事业的发展至关重要。

本文将围绕人造卫星的使用方法和操作流程展开讨论，以期加深对该领域的了解。

首先，人造卫星的使用方法主要包括发射、部署、轨道调整和数据接收等过程。

发射是指将人造卫星送入轨道的过程。

发射通常使用火箭来完成，这需要经过复杂的技术和仔细的计划。

在发射前，必须确保卫星以及相关设备和材料的完好，并进行性能测试和验证。

发射前的准备工作还包括地面测量、计算预测轨道和天气条件等。

一旦一切准备就绪，火箭将被点燃并发射入空中，将人造卫星送入特定的轨道。

部署是指在轨道上释放人造卫星的过程。

当卫星进入预定的轨道后，它将逐渐与火箭分离，舱门打开并释放卫星。

部署时需要确保良好的通信，以便控制卫星的位置和状态。

轨道调整是为了让卫星达到预期的轨道要求而进行的操作。

调整包括升轨、降轨、升降轨、轨道变换等。

这些调整通常是通过提供推力来改变卫星的速度和轨道。

调整过程中需要考虑诸多因素，例如天体引力、气压和目标轨道的要求等。

数据接收是卫星工作过程中最重要的环节之一。

卫星通过无线通信技术将获取的数据传回地面，这些数据可以用于科学研究、气象监测、导航定位等领域。

数据接收的过程需要地面站和卫星之间进行良好的通信，确保数据传输的稳定和高效。

其次，人造卫星的操作流程可以简单分为设计、制造、测试和运行四个阶段。

首先是设计阶段。

设计人造卫星的目标是根据使用需求确定卫星的功能和规格，包括载荷类型、通讯系统、能源供应等。

设计阶段需要工程师进行详细的研究和分析，确保卫星能够正常工作，并满足在预定轨道上所需的各项要求。

接下来是制造阶段。

在制造阶段，根据设计要求开始制造卫星的各个组件。

这个过程通常需要使用先进的材料和技术，并经过严格的质量控制。

制造阶段还包括组装、安装仪器和设备以及进行精确的校准等工作。