第七章 专题强化　同步卫星及其综合问题--物理人教版必修第二册.pdfVIP

同步卫星及其综合问题

[学习目标]1.掌握地球同步卫星的特点.2.知道“赤道上的物体”“同步卫星”“近地卫

星”的区别与联系．

一、地球同步卫星

导学探究

地球上空分布着许多的同步卫星，在地面上的人看来，始终静止不动．请思考：

(1)这些同步卫星是否就真的静止不动呢？

(2)这些同步卫星有什么共同的特点呢？

知识深化

同步卫星的特点

(1)定周期：所有同步卫星周期均为T＝24h.

(2)定轨道：同步卫星轨道必须在地球赤道的正上方，运转方向必须跟地球自转方向一致，即

由西向东．

mm地4π23GmT2

(3)定高度：由G＝m2(R＋h)可得，同步卫星离地面高度为h＝地－

R＋h2T4π2

4

R≈3.58×10km≈6R.

(4)定速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此线速度大小、角速度均不变．

(5)定加速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此向心加速度大小不变．

例1关于地球同步卫星，下列说法正确的是()

A．它只能分布在赤道上空一定高度处

B．已知它的质量是1.42t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍

C．它可以绕过北京的正上方，所以我国可以利用它进行电视转播

D．它运行的速度是7.9km/s

针对训练1(多选)下列关于同步卫星的说法正确的是()

A．各国发射的地球同步卫星的高度和速率都是相等的

B．同步卫星的角速度虽已确定，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大，高度降低，

速率减小，仍同步

C．我国发射的某颗人造地球卫星的周期是114min，它的高度比同步卫星低

D．同步通信卫星可以定点在上海的正上方

二、同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的比较

导学探究

1．同步卫星和赤道上物体有什么相同点和不同点？

2．同步卫星和近地卫星有什么相同点和不同点？

3．若已知地球半径为R，同步卫星离地高度为h，同步卫星的线速度大小为v、向心加速度

1

大小为a，地球赤道上物体的线速度大小为，向心加速度大小为a，近地卫星的线速度大

1v22

小为v，向心加速度大小为a.

33

(1)求v与v及a与a的比值．

1212

(2)求与及a与a的比值．

v1v313

例2如图所示，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球同步卫星．三

颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为v、v、v，角速度大小分别为ω、ω、

ABCAB

ω，周期分别为T、T、T，向心加速度大小分别为a、a、a，则()

CABCABC

A．ω＝ωω

ACB

B．T＝TT

ACB

C．v＝vv

ACB

D．a＝aa

ACB

针对训练2(多选)同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v，向心加速度大小为a，地球

11

赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a，第一宇宙速度为，地球半径为R，则下