衛(wèi)星變軌教學(xué)用

·思考：人造衛(wèi)星在低軌道上運行，要想讓其在高軌道上運行，應(yīng)采取什么措施？在低軌道上加速，使其沿橢圓軌道運行，當(dāng)行至橢圓軌道的遠(yuǎn)點處時再次加速，即可使其沿高軌道運行?！?.三、變軌問題第一頁第二頁，共20頁。vF引12第二頁第三頁，共20頁。v2F引L第三頁第四頁，共20頁。第四頁第五頁，共20頁。使衛(wèi)星進(jìn)入更高軌道做圓周運動v2v3第五頁第六頁，共20頁。向高軌衛(wèi)星的發(fā)射第六頁第七頁，共20頁。衛(wèi)星的回收第七頁第八頁，共20頁。1、如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火使其沿橢圓軌道2運行；最后再次點火將其送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于P點，2、3相切于Q點。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3上正常運行時，以下說法正確的是（）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Q點時的速率等于在軌道3上經(jīng)過Q點時的速率D、在軌道1上經(jīng)過P點時的加速度等于在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度QP2·31BD第八頁第九頁，共20頁。“嫦娥奔月”圖(視頻)16第九頁第十頁，共20頁。2.2007年10月24日“嫦娥一號”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地軌道。在繞地運行時，要經(jīng)過三次近地變軌：12小時橢圓軌道①→24小時橢圓軌道②→48小時橢圓軌道③→修正軌道④→地月轉(zhuǎn)移軌道⑤。11月5日11時，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為h的A點時，再經(jīng)三次變軌：12小時橢圓軌道⑥→3.5小時橢圓軌道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”由⑤到⑥需加速、由⑦到⑧需減速

B.發(fā)射“嫦娥一號”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)射第十頁第十一頁，共20頁。2.2007年10月24日，“嫦娥一號”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地軌道。在繞地運行時，要經(jīng)過三次近地變軌：12小時橢圓軌道①→24小時橢圓軌道②→48小時橢圓軌道③→修正軌道④→地月轉(zhuǎn)移軌道⑤。11月5日11時，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為h的A點時，再經(jīng)三次變軌：12小時橢圓軌道⑥→3.5小時橢圓軌道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)射第十一頁第十二頁，共20頁。對接問題:宇宙飛船與空間站的對接空間站實際上就是一個載有人的人造衛(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？這些活動都需要通過宇宙飛船來完成，這就存在一個宇宙飛船與空間站對接的問題。思考：能否把宇宙飛船先發(fā)射到空間站的同一軌道上，再通過加速去追上空間站實現(xiàn)對接呢？第十二頁第十三頁，共20頁。不行，因為飛船加速后做離心運動會偏離原來的圓軌道而無法與空間站對接。飛船首先在比空間站低的軌道運行，當(dāng)運行到適當(dāng)位置時，再加速運行到一個橢圓軌道。通過控制軌道使飛船跟空間站恰好同時運行到兩軌道的相切點，便可實現(xiàn)對接，如圖所示.空間站飛船第十三頁第十四頁，共20頁。例：在太空中有兩飛行器a、b，它們在繞地球的同一圓形軌道上同向運行，a在前b在后，它都配有能沿運動方向向前或向后噴氣的發(fā)動機，現(xiàn)要想b盡快追上a并完成對接，b應(yīng)采取的措施是（）A、沿運動方向噴氣B、先沿運動方向噴氣，后運動沿反方向噴氣C、沿運動反方向噴氣D、先沿運動反方向噴氣，后沿運動方向噴氣B第十四頁第十五頁，共20頁。“雙星”問題“雙星”是由兩顆繞著共同的中心旋轉(zhuǎn)的恒星組成。對于其中一顆來說，另一顆就是其“伴星”。第十五頁第十六頁，共20頁。1.兩顆恒星均圍繞共同的旋轉(zhuǎn)中心做勻速圓周運動。2.兩恒星之間萬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)中心時刻三點共線，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)量成反比雙星運動的特點：第十六頁第十七頁，共20頁。r1m1r2m2第十七頁第十八頁，共20頁。r1m1r2m2設(shè)：r1