人造地球卫星

高中物理的天体运动部分(高中物理必修第二册-天体运动之人造地球卫星)(1)

1.人造地球卫星

(1)轨道形状

①椭圆轨道:地心位于椭圆的一个焦点上。

②圆轨道:卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所需的向心力由地球对它的万有引力提供,由于万有引力指向地心,所以卫星的轨道圆心必然是地心,即卫星在以地心为圆心的轨道上绕地球做匀速圆周运动。

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所以卫星的v、ω、a随r的增大而减小,周期T随r的增大而增大。

2.地球同步卫星

(1)定义:相对于地面静止的卫星,又叫静止卫星。

(2)同步卫星的特点:七个“一定”

①绕行方向一定:同步卫星的绕行方向与地球自转方向一致,即自西向东。

②周期一定:同步卫星的运转周期与地球自转周期相同,即T=24 h。

③角速度一定:同步卫星绕行的角速度等于地球自转的角速度。

④轨道平面一定:所有的同步卫星都在赤道的正上方,其轨道平面与赤道平面重合。

⑤高度一定:同步卫星位于赤道上方,高度约为

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由于T一定,故r一定,而r=R+h,R为地球半径

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代入数据T=24 h=86400 s,g取9.8米每二次方秒

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⑥线速度大小一定:同步卫星的环绕速度大小为3100米每秒。设其运行速度为v,由于

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⑦向心加速度大小一定:同步卫星的向心加速度等于轨道处的重力加速度(0.23 米每二次方秒)

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