同步衛(wèi)星與衛(wèi)星變軌

1、同步衛(wèi)星與衛(wèi)星變軌同步衛(wèi)星與衛(wèi)星變軌云浮中學(xué) 李偉煒1、什么是地球同步衛(wèi)星？、什么是地球同步衛(wèi)星？相對于地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)具有相同周期的衛(wèi)星叫相對于地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)具有相同周期的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星有那些特點(diǎn)？、同步衛(wèi)星有那些特點(diǎn)？（請就同衛(wèi)星的運(yùn)行方向、周期、角速度、運(yùn)行高度、軌運(yùn)行方向、周期、角速度、運(yùn)行高度、軌道所處的位置等道所處的位置等描述同步衛(wèi)星的特點(diǎn)。）(1)同步衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。同步衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。(2)同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T24 h。(3)同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速

2、度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。(4)要與地球同步，衛(wèi)星的軌道平面必須與赤道平面平要與地球同步，衛(wèi)星的軌道平面必須與赤道平面平行，又由于向心力是萬有引力提供的，萬有引力必須在行，又由于向心力是萬有引力提供的，萬有引力必須在軌道平面上，軌道平面上，所以同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上，所以同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上，即所有的同步衛(wèi)星都在赤道的正上方，不可能定點(diǎn)在我即所有的同步衛(wèi)星都在赤道的正上方，不可能定點(diǎn)在我國某地上空。國某地上空。(5)同步衛(wèi)星高度固定不變。同步衛(wèi)星高度固定不變。1、下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是、下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是

3、 （ ）A它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小度可以選擇，高度增大，速度減小B它的周期、高度、速度都是一定的它的周期、高度、速度都是一定的C我們國家發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北我們國家發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空京上空D我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星也定點(diǎn)在赤道我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星也定點(diǎn)在赤道上空上空BD 特別提醒特別提醒 (1)所有同步衛(wèi)星的周期所有同步衛(wèi)星的周期T、軌道半徑、軌道半徑r、環(huán)繞速度、環(huán)繞速度v、角速度、角速度及向心加速度及向心加速度a的大小均相同。的大小均相同。 (2)所有國家發(fā)射的同步衛(wèi)星的軌道都與赤道為同所有國家發(fā)

4、射的同步衛(wèi)星的軌道都與赤道為同心圓，它們都在同一軌道上運(yùn)動且都相對靜止。心圓，它們都在同一軌道上運(yùn)動且都相對靜止。 （3）同步衛(wèi)星優(yōu)點(diǎn)是使用者只要對準(zhǔn)人造衛(wèi)星就）同步衛(wèi)星優(yōu)點(diǎn)是使用者只要對準(zhǔn)人造衛(wèi)星就可進(jìn)行溝通而不必再追蹤衛(wèi)星的軌跡?？蛇M(jìn)行溝通而不必再追蹤衛(wèi)星的軌跡。3 3、同步衛(wèi)星有什么作用？、同步衛(wèi)星有什么作用？同步衛(wèi)星主要用于通訊。要實(shí)現(xiàn)全球通訊，只需三顆同步衛(wèi)星主要用于通訊。要實(shí)現(xiàn)全球通訊，只需三顆同步衛(wèi)星即可。同步衛(wèi)星即可。3、我們國家有那些同步衛(wèi)星？、我們國家有那些同步衛(wèi)星？中星中星9號中國第一顆廣播電視衛(wèi)星直播衛(wèi)星號中國第一顆廣播電視衛(wèi)星直播衛(wèi)星 風(fēng)云二號風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星(FY-

5、2)是我國自行研制的第一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 “天鏈一號天鏈一號”是中國第一顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星 4、如何發(fā)射同步衛(wèi)星？、如何發(fā)射同步衛(wèi)星？發(fā)射同步衛(wèi)星需要高超的技術(shù)，一般先用多級火箭，將衛(wèi)星送發(fā)射同步衛(wèi)星需要高超的技術(shù)，一般先用多級火箭，將衛(wèi)星送入近地圓形軌道，此軌道稱為初始軌道；當(dāng)衛(wèi)星飛臨赤道上空入近地圓形軌道，此軌道稱為初始軌道；當(dāng)衛(wèi)星飛臨赤道上空時(shí)，控制火箭再次點(diǎn)火，短時(shí)間加速，衛(wèi)星就會按橢圓軌道時(shí)，控制火箭再次點(diǎn)火，短時(shí)間加速，衛(wèi)星就會按橢圓軌道（也稱轉(zhuǎn)移軌道）運(yùn)動；衛(wèi)星飛臨遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，再次

6、點(diǎn)火加速，（也稱轉(zhuǎn)移軌道）運(yùn)動；衛(wèi)星飛臨遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，再次點(diǎn)火加速，衛(wèi)星就最后進(jìn)入相對地球靜止的軌道。衛(wèi)星就最后進(jìn)入相對地球靜止的軌道。 點(diǎn)火點(diǎn)火改變改變v大小大小改變所需向心力改變所需向心力衛(wèi)星變軌原理：衛(wèi)星變軌原理：123PQ2、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點(diǎn)，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道道3。軌道。軌道1、2相切于相切于Q點(diǎn)。軌道點(diǎn)。軌道2、3相切于相切于P點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)衛(wèi)星分別在衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)

7、行時(shí)，以下說法正確的是軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是A.衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道上的速率大于在軌道1上的速率上的速率B.衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道上的角速度小于在軌道1上的角速度上的角速度C.衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大于它在軌道點(diǎn)時(shí)的速度大于它在軌道2上經(jīng)過上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的點(diǎn)時(shí)的速度速度D.衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)的加速度的加速度213PQBD5、追星問題、追星問題3、若飛船要與軌道空間站對接，飛船為了追上、若飛船要與軌道空間站對接，飛船為了追上軌道空間站（軌道空間站（ ） A、可以從較低的軌道上加速、可以從較低的軌道上加速B、可以從較高的軌道上加速、可以從較高的軌道上加速C、可以從與空間站同一軌道上加速、可以從與空間站同一軌道上加速D、無論在什么軌道上，只要加速都行、無論在什么軌道上，只要加速都行A4、如圖所示，、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動的道上運(yùn)動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是：顆衛(wèi)星，下列說法正確的是：A、b、c的線速度大小相等，且大于的線速度大小相等，且大于a的線速度；的線速度；B、b、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度大小相等，且大于a