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高中物理第六章万有引力与航天第五节宇宙航行课堂探究学案新人教版

必修2

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容。

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第五节宇宙航行

课堂探究

探究一人造卫星问题的分析思路

问题导引

在地球打的周围，有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动，请思考：

（1)这些卫星的运动的向心力都什么力提供？这些卫星的轨道平面有什么特点?

（2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？

提示:(1)卫星的向心力是由地球的万有引力提供，故所有卫星的轨道平面都经过地心；（2)

2

Gmmωrmr

由错误!＝错误!＝＝错误!可知,卫星的线速度、角速度、周期等与其轨道半径有关。

名师精讲

1．人造卫星的轨道

卫星绕地球做匀速圆周运动时由地球对它的万有引力充当向心力。因此卫星绕地球做匀速

圆周运动的圆心必与地心重合，而这样的轨道有多种，其中比较特殊的有与赤道共面的赤道轨

道和通过两极点上空的极地轨道。当然也应存在着与赤道平面成某一角度的圆轨道。如图所示。

2．人造卫星的运行规律

项目推导关系

线速度v与轨道半由G＝m得v＝

错误!错误!错误!

半径越大,速度越小

径r的关系∝错误!

Mm

角速度ω与轨道2

由G＝mωr得ω＝错误!∝

r2半径越大，角速度越小

半径r的关系

错误!

周期T与半径r的由G错误!＝m错误!r得T＝错误!半径越大，周期越大

2

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关系∝r错误!

a

向心加速度