万有引力定律的应用 第3课时

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1、万有引力定律的应用（3）近地卫星与同步卫星的比较1．近地卫星所谓近地卫星指的是卫星的轨道半径等于地球的半径，卫星做匀速圆周运动的向心力是万有引力．它的运动速度为第一宇宙速度，它是卫星的最大绕行速度．2．同步卫星同步卫星指在赤道平面内，以和地球自转角速度相同的角速度绕地球运动的卫星．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，T＝24h.(3)同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度．(4)同步卫星的轨道一定与赤道平面共面．如图3－2－4所示，假设卫星在轨道B跟着地球的自

2、转同步做匀速圆周运动，卫星运动的向心力由地球对它的引力F引的一个分力F1提供，由于另一个分力F2的作用将使卫星轨道靠向赤道，故只有在赤道上空，同步卫星才可能在稳定的轨道上运行，所以所有同步卫星只能在赤道正上方，且在一定高度处．图3－2－4（5）同步卫星的高度固定不变特别提醒：(1)所有同步卫星的周期T、轨道半径r、环绕速度v、角速度ω及向心加速度a的大小均相同．(2)所有国家发射的同步卫星的轨道都与赤道为同心圆，它们都在同一轨道上运动且都相对静止．【说明】1.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位

3、置也是一种资源。2.同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯，只需三颗同步卫星即可。即时应用(即时突破，小试牛刀)练习．(2011年高考北京理综卷)由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的()A．质量可以不同B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同D．速率可以不同人造卫星的稳定运行和变轨运行练习(双选)发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图3－2－5所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是

4、()图3－2－5A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于在轨道2上经过Q点时的速率D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于在轨道3上经过P点时的加速度【答案】BC双星问题所谓“双星”问题，是指在宇宙中有两个相距较近的天体，它们靠相互吸引力提供向心力做匀速圆周运动，两者有共同的圆心，且间距不变，则向心力大小也不变，其他天体距它们很远，对其影响可忽略不计．双星的连线一定过圆形轨道的圆心，它们之间的万有引力提供向心力，其特点为：双星的周期一定相同，角速度也相同，半径之和为两星

5、间距．