aywzj 发表于 2024-9-3 04:55:09

高一物理必修二:卫星的发射及其分类

牛顿的猜想:在高山上,平抛一物体,物体会落地,如果增加平抛初速度,会出现什么现象?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,成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。简称人造卫星。



第一宇宙速度(环绕速度):它是将人造卫星发射到天上绕地球做匀速圆周运动最小发射的速度. v1=7.9km/s.说明: (1)指卫星在地面附近离开发射装置的初速度,一旦发射后再无能量补充;(2)如果发射卫星的速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面而不能绕地球运转;







第二宇宙速度:当发射的速度等于或大于11.2km/s时,物体就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,将绕太阳运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。



第三宇宙速度:如果发射的速度等于或大于16.7km/s,物体就可以摆脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。



人造卫星的轨道:卫星绕地球做匀速圆周运动时,是地球的引力提供向心力,卫星受到地球的引力方向指向地心,而做圆周运动的向心力方向始终指向圆心,所以卫星圆周运动的圆心和地球的地心重合。这样就存在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。



近地卫星:指卫星轨道半径近似等于地球半径,即贴近地表



同步卫星:指相对于地面静止的人造卫星,它跟着地球转,同步地球做匀速圆周运动,其周期T=24h。1、定周期:同步卫星相对地球静止,所以同步卫星周期等于地球自转周期T=24h

2、定轨道平面:因为地球在不停自转,同步卫星要想相对地球静止,轨道平面和赤道在同一平面内

3、顶高度:同步卫星距地球表面高度一定分析如下



不同卫星的比较:当卫星绕同一个中心天体做匀速圆周运动时,r越小,a、v、ω越大,T越小即:低轨高速小周期。





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