2023学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行微专题四天体运动的三.pdfVIP

2023学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行微专题四天体运动的三--第1页

微专题四天体运动的三类问题

课标要求

1.理解人造卫星的发射过程，知道变轨问题的分析方法．(科学思维)

2．知道同步卫星、近地卫星、赤道上物体的特点，并会对描述它们运动的物理量进行

比较．(科学思维)

3．会利用所学知识分析天体中的相遇问题．(科学思维)

关键能力·合作探究——突出综合性素养形成

探究点一卫星变轨问题

情境探究

嫦娥五号从地球上发射到绕月球运动的飞行示意图如图所示，请思考：从绕地球运动的

轨道上进入奔月轨道，飞船应采取什么措施？从奔月轨道进入月球轨道，又采取什么措施

呢？

答：

核心归纳

1.卫星的三种运动情境

2．稳定运行

卫星绕天体稳定运行时，万有引力提供了卫星做匀速圆周运动的向心力，即GMm＝mv2.

r2r

3．变轨运行

1

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vFmv2

当卫星由于某种原因，其速度突然变化时，和不再相等，会出现以下两种情况：

引

r

(1)当卫星的速度突然增大时，GMm＜mv2，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心

r2r

GM

运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大．当卫星进入新的轨道稳定运行时，由v＝√可

r

知其运行速度比在原轨道时减小了．

(2)当卫星的速度突然减小时，GMm＞mv2，即万有引力大于所需要的向心力，卫星将做近

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GM

v√

心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变小．当卫星进入新的轨道稳定运行时，由＝可

r

知其运行速度比在原轨道时增大了．