衛(wèi)星變軌教學(xué)用

·思考：人造衛(wèi)星在低軌道上運(yùn)行，要想讓其在高軌道上運(yùn)行，應(yīng)采取什么措施？在低軌道上加速，使其沿橢圓軌道運(yùn)行，當(dāng)行至橢圓軌道的遠(yuǎn)點(diǎn)處時(shí)再次加速，即可使其沿高軌道運(yùn)行。………..三、變軌問(wèn)題第一頁(yè)第二頁(yè)，共20頁(yè)。vF引12第二頁(yè)第三頁(yè)，共20頁(yè)。v2F引L第三頁(yè)第四頁(yè)，共20頁(yè)。第四頁(yè)第五頁(yè)，共20頁(yè)。使衛(wèi)星進(jìn)入更高軌道做圓周運(yùn)動(dòng)v2v3第五頁(yè)第六頁(yè)，共20頁(yè)。向高軌衛(wèi)星的發(fā)射第六頁(yè)第七頁(yè)，共20頁(yè)。衛(wèi)星的回收第七頁(yè)第八頁(yè)，共20頁(yè)。1、如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行；最后再次點(diǎn)火將其送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于P點(diǎn)，2、3相切于Q點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A、在軌道3上的速率大于1上的速率B、在軌道3上的角速度小于1上的角速度C、在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率等于在軌道3上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率D、在軌道1上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度QP2·31BD第八頁(yè)第九頁(yè)，共20頁(yè)?！版隙鸨荚隆眻D(視頻)16第九頁(yè)第十頁(yè)，共20頁(yè)。2.2007年10月24日“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過(guò)三次近地變軌：12小時(shí)橢圓軌道①→24小時(shí)橢圓軌道②→48小時(shí)橢圓軌道③→修正軌道④→地月轉(zhuǎn)移軌道⑤。11月5日11時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過(guò)距月球表面高度為h的A點(diǎn)時(shí)，再經(jīng)三次變軌：12小時(shí)橢圓軌道⑥→3.5小時(shí)橢圓軌道⑦→最后進(jìn)入周期為T的極月圓軌道⑧，如圖所示。（）

A.“嫦娥一號(hào)”由⑤到⑥需加速、由⑦到⑧需減速

B.發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度

C.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)

D.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比

E.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力①②③近地變軌軌道修正轉(zhuǎn)移軌道④⑤⑥⑦⑧發(fā)射第十頁(yè)第十一頁(yè)，共20頁(yè)。2.2007年10月24日，“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過(guò)三次近地變軌：12小時(shí)橢圓軌道①→24小時(shí)橢圓軌道②→48小時(shí)橢圓軌道③→修正軌道④→地月轉(zhuǎn)移軌道⑤。11月5日11時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過(guò)距月球表面高度為h的A點(diǎn)時(shí)，再經(jīng)三次變軌：12小時(shí)橢圓軌道⑥→3.5小時(shí)橢圓軌道⑦→最后進(jìn)入周期為T的極月圓軌道⑧，如圖所示。

若月球半徑為R，試寫出月球表面重力加速度的表達(dá)式。①②③近地變軌軌道修正轉(zhuǎn)移軌道④⑤⑥⑦⑧發(fā)射第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共20頁(yè)。對(duì)接問(wèn)題:宇宙飛船與空間站的對(duì)接空間站實(shí)際上就是一個(gè)載有人的人造衛(wèi)星，那么，地球上的人如何登到空間站，空間站上的人又如何返回地面？這些活動(dòng)都需要通過(guò)宇宙飛船來(lái)完成，這就存在一個(gè)宇宙飛船與空間站對(duì)接的問(wèn)題。思考：能否把宇宙飛船先發(fā)射到空間站的同一軌道上，再通過(guò)加速去追上空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接呢？第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共20頁(yè)。不行，因?yàn)轱w船加速后做離心運(yùn)動(dòng)會(huì)偏離原來(lái)的圓軌道而無(wú)法與空間站對(duì)接。飛船首先在比空間站低的軌道運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到適當(dāng)位置時(shí)，再加速運(yùn)行到一個(gè)橢圓軌道。通過(guò)控制軌道使飛船跟空間站恰好同時(shí)運(yùn)行到兩軌道的相切點(diǎn)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)接，如圖所示.空間站飛船第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共20頁(yè)。例：在太空中有兩飛行器a、b，它們?cè)诶@地球的同一圓形軌道上同向運(yùn)行，a在前b在后，它都配有能沿運(yùn)動(dòng)方向向前或向后噴氣的發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)要想b盡快追上a并完成對(duì)接，b應(yīng)采取的措施是（）A、沿運(yùn)動(dòng)方向噴氣B、先沿運(yùn)動(dòng)方向噴氣，后運(yùn)動(dòng)沿反方向噴氣C、沿運(yùn)動(dòng)反方向噴氣D、先沿運(yùn)動(dòng)反方向噴氣，后沿運(yùn)動(dòng)方向噴氣B第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共20頁(yè)?！半p星”問(wèn)題“雙星”是由兩顆繞著共同的中心旋轉(zhuǎn)的恒星組成。對(duì)于其中一顆來(lái)說(shuō)，另一顆就是其“伴星”。第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共20頁(yè)。1.兩顆恒星均圍繞共同的旋轉(zhuǎn)中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2.兩恒星之間萬(wàn)有引力分別提供了兩恒星的向心力，即兩顆恒星受到的向心力Fn大小相等。3.兩顆恒星與旋轉(zhuǎn)中心時(shí)刻三點(diǎn)共線，即兩顆恒星角速度ω相同，周期T相同。4.軌道半徑r、線速度v大小、向心加速度an大小與質(zhì)量成反比雙星運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共20頁(yè)。r1m1r2m2第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共20頁(yè)。r1m1r2m2設(shè)：r1