025近地卫星同步卫星地球上的物体

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近地卫星同步卫星地球上的物体

  戴老师高中物理108日课  2024版

      同步卫星绕地球运转的周期与地球自转周期相同，角速度也与地球自转角速度相同，且它的轨道平面一定与赤道平面共面，相对于地球静止不动。



01｜考点分析

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近地卫星

轨道特点：

      近地卫星的轨道高度较低，通常在几百千米左右。其轨道可以近似看作是圆形，轨道半径约等于地球半径加上卫星的高度。

运动规律：

      近地卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即



（其中G为万有引力常量，M为地球质量，m为近地卫星质量，r为近地卫星轨道半径，v为线速度，w为角速度，T为周期）。

物理量关系：

      近地卫星的线速度、角速度、周期等物理量与轨道半径的关系。例如，线速度

，轨道半径越小，线速度越大。

考查题型

选择题：通常给出近地卫星的一些参数，如轨道高度、线速度、角速度等，要求判断其他物理量的大小关系或者进行相关计算。例如，比较近地卫星和同步卫星的线速度大小。

计算题：结合万有引力定律和圆周运动的知识，要求计算近地卫星的轨道半径、线速度、周期等物理量。例如，已知地球质量和重力加速度，求近地卫星的线速度。

2

同步卫星

轨道特点：

      同步卫星的轨道高度固定，位于赤道上空约千米处。其轨道平面与地球赤道平面重合，运行周期与地球自转周期相同，均为小时。

运动规律：

      同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。由于其周期固定，根据公式可以推导出同步卫星的轨道高度、线速度、角速度等物理量的表达式。

与地球的相对位置：

      同步卫星相对于地球静止，始终在赤道上空某一固定位置，因此可以用于通信、气象观测等领域。

考查题型

选择题：考查同步卫星的特点，如轨道位置、周期、线速度等。例如，判断关于同步卫星的说法是否正确。

计算题：已知地球质量、自转周期等参数，求同步卫星的轨道高度、线速度等物理量。或者给出同步卫星的一些参数，要求计算地球的质量等。

3

地球上的物体

重力与万有引力的关系：

      在地球上的不同位置，物体所受的重力是万有引力的一个分力。在两极，重力等于万有引力；在赤道上，重力略小于万有引力，其差值为物体随地球自转所需的向心力。

随地球自转的运动规律：

      地球上的物体随地球自转做圆周运动，向心力由万有引力的一个分力提供。根据圆周运动的知识，可以计算物体随地球自转的线速度、角速度、向心加速度等物理量。

与近地卫星和同步卫星的对比：

      比较地球上物体与近地卫星、同步卫星在重力、线速度、角速度、周期等方面的差异。

考查题型

选择题：考查地球上物体的重力与万有引力的关系、随地球自转的运动规律等。例如，比较赤道上和两极上物体的重力大小。

计算题：结合万有引力定律和圆周运动的知识，计算地球上物体随地球自转的向心加速度、线速度等物理量。或者通过地球上物体的重力等参数，求解地球的质量等。

潜心默练  勇往直前



02｜解题技巧

1

常用解题技巧

1、明确同步卫星的特点：同步卫星绕地球运转的周期与地球自转周期相同，角速度也与地球自转角速度相同，且它的轨道平面一定与赤道平面共面，相对于地球静止不动。

2、记住相关公式：例如万有引力提供向心力的公式



，其中G为万有引力常量，M为地球质量，m为同步卫星质量，R为地球半径，h为同步卫星距离地面的高度，T为同步卫星周期。此外，线速度



等公式也可能会用到。

3、运用比例关系：同步卫星的周期固定，根据公式可以推导出一些比例关系，例如轨道半径越大，线速度越小等。通过与其他卫星（如近地卫星）或地球上物体的对比，可以利用这些比例关系快速判断某些物理量的大小。

4、理解轨道高度：所有同步卫星距离地面的高度都是一样的，可以记住这个特定的高度数值（约为 36000 千米），有助于在计算或分析中快速应用。

5、分析向心力来源：对于同步卫星，其绕地球做圆周运动所需的向心力由万有引力提供。要明确这一点，以便正确列出力学方程。

6、利用 “桥梁” 作用：当涉及到同步卫星与地球上物体的联系时，可以把同步卫星当作 “桥梁”。例如，同步卫星与地球自转周期相同，可通过它将地球上物体的运动与卫星的运动联系起来。

7、注意隐含条件：题目中可能会隐含一些条件，如地球的自转周期、地球半径等，要善于发现并利用这些隐含条件。

8、多做练习题：通过大量练习同步卫星相关的题目，加深对知识点的理解和对解题方法的熟练程度，从而提高解题速度和准确性。

潜心默练  勇往直前



03｜随堂资料下载



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