衛(wèi)星上課用學(xué)習(xí)教案

1、衛(wèi)星衛(wèi)星(wixng)上課用上課用第一頁，共22頁。我們我們(w men)的銀河系的銀河系 我們我們(w men)的太陽系的太陽系我們我們(w men)的衛(wèi)星的衛(wèi)星第1頁/共22頁第二頁，共22頁。第2頁/共22頁第三頁，共22頁。按用途分類按用途分類: :通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星; ;氣象衛(wèi)星；氣象衛(wèi)星；天文衛(wèi)星；天文衛(wèi)星；地球地球(dqi)(dqi)資源衛(wèi)資源衛(wèi)星；星；軍事衛(wèi)星；軍事衛(wèi)星；導(dǎo)航衛(wèi)星；導(dǎo)航衛(wèi)星；按軌道分類按軌道分類: :極地極地(jd)(jd)衛(wèi)星衛(wèi)星; ; 赤道衛(wèi)星赤道衛(wèi)星; ; 其他衛(wèi)星其他衛(wèi)星第3頁/共22頁第四頁，共22頁。衛(wèi)星名稱衛(wèi)星名稱軌道高度軌道高度 運(yùn)行周期運(yùn)行周期

2、運(yùn)行速度運(yùn)行速度東方紅一號東方紅一號728.25km728.25km1h501h50minmin7.55km/s7.55km/sgprs全球?qū)Ш叫l(wèi)全球?qū)Ш叫l(wèi)星星2020020200kmkm11h58min11h58min3.83.8kmkm/s/s鑫諾二號鑫諾二號3578635786kmkm23h56min23h56min3.13.1kmkm/s/s幾種衛(wèi)星幾種衛(wèi)星(wixng)參數(shù)對比參數(shù)對比第4頁/共22頁第五頁，共22頁。22222()MmvGmmrmrmgrrTGMvr3GMr32rTGM2GMar h越高越高 r越大越大 v越小越小 w越小越小 a越小越小 T越大越大r = R +

3、h第5頁/共22頁第六頁，共22頁。地球地球(dqi)模擬(mn)動(dòng)畫 規(guī)律(gul)總結(jié): 衛(wèi)星的運(yùn)行速度、角速度、運(yùn)轉(zhuǎn)周期與其本身質(zhì)量無關(guān),僅由軌道半徑?jīng)Q定。 第6頁/共22頁第七頁，共22頁。近地近地(jn d)衛(wèi)星的線速度應(yīng)該是多衛(wèi)星的線速度應(yīng)該是多少？少？近地衛(wèi)星近地衛(wèi)星(wixng)的角速度應(yīng)該是多的角速度應(yīng)該是多少？少？R=6400km=6.4106 m G=6.6710-11Nm2/kg2M=6.01024 kg 貼著地球表面運(yùn)動(dòng)，軌道半徑近似等于地球半徑貼著地球表面運(yùn)動(dòng)，軌道半徑近似等于地球半徑r=R第7頁/共22頁第八頁，共22頁。近地衛(wèi)星的線速度應(yīng)該近地衛(wèi)星的線速度應(yīng)該(

4、ynggi)是是多少？多少？22MmvGmrrGMvr7.9km/s 1. 1.第一宇宙速度第一宇宙速度 2. 2.近地衛(wèi)星近地衛(wèi)星(wixng)(wixng)環(huán)繞速度環(huán)繞速度 3 3 最大環(huán)繞速度最大環(huán)繞速度第8頁/共22頁第九頁，共22頁。地GMrT323 5.06 1084.3mins 我們我們(w men)(w men)能發(fā)射一顆周期為能發(fā)射一顆周期為80min80min的衛(wèi)星嗎？的衛(wèi)星嗎？85min第9頁/共22頁第十頁，共22頁。與地球自轉(zhuǎn)一周與地球自轉(zhuǎn)一周(y zhu)時(shí)間相同，時(shí)間相同，T=24h與地球總是與地球總是(zn sh)相對靜止相對靜止同步衛(wèi)星軌道在哪里同步衛(wèi)星軌道在

5、哪里？第10頁/共22頁第十一頁，共22頁。引出問題: 我們能不能發(fā)射一顆衛(wèi)星我們能不能發(fā)射一顆衛(wèi)星(wixng)(wixng)，讓，讓它始終靜止在它始終靜止在A A點(diǎn)的上空，這樣不是可以時(shí)時(shí)點(diǎn)的上空，這樣不是可以時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)視刻刻監(jiān)視A A點(diǎn)的動(dòng)靜了嗎？點(diǎn)的動(dòng)靜了嗎？我們可以我們可以(ky)發(fā)射地球同步衛(wèi)星發(fā)射地球同步衛(wèi)星第11頁/共22頁第十二頁，共22頁。第12頁/共22頁第十三頁，共22頁。第13頁/共22頁第十四頁，共22頁。223242GM2() (R)(R)R3.6 104 hmmhhTGM Thkm衛(wèi)地衛(wèi)地地地地設(shè)衛(wèi)星離地面的高度為由解得h地球同步衛(wèi)星能否位于廈門正上方地球同步衛(wèi)

6、星能否位于廈門正上方某一確定高度某一確定高度h h處？處？ 5.6R地第14頁/共22頁第十五頁，共22頁。地球地球(dqi)同步衛(wèi)星（通信衛(wèi)星）同步衛(wèi)星（通信衛(wèi)星）第15頁/共22頁第十六頁，共22頁。（1 1）周期一定：）周期一定：T=24hT=24h（2 2）高度一定）高度一定: : 在赤道上空在赤道上空(shngkng)(shngkng)（3 3）速率一定）速率一定（4 4）角速度一定）角速度一定（5 5）軌道平面一定：與地球赤道平面共面）軌道平面一定：與地球赤道平面共面地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)(tdin)：“五五個(gè)一定個(gè)一定”第16頁/共22頁第十七頁，共22頁。三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋(fgi)全球。全球。第