专题7天体环绕规律及应用(教师版)一、目标要求目标要求重、难点万有引力作用下圆周运动的一般结论重难点同步卫星与近地卫星重难点卫星变轨问题难点二、知识点解析1.分析天体运动的主要思路(1)一个模型无论是自然天体(行星,月球等),还是人造航天器(人造卫星,空间站等),只要研究对象的轨迹是圆形,就可将其简化为质点的匀速圆周运动.(2)两条规律①中心天体表面附近重力近似等于万有引力,即,则(g表示中心天体表面附近的重力加速度.②绕中心天体的行星或卫星的运动近似看作匀速圆周运动,所受的万有引力等于其向心力,即:2.人造卫星(1)人造卫星的分类在地球上水平抛出的物体,当它的速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将围绕地球旋转,变为一颗人造地球卫星,简称人造卫星.①人造卫星按运行轨道可分为低轨道卫星、中轨道卫星、高轨道卫星,以及地球同步轨道卫星、极地轨道卫星等.②人造卫星按用途可分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星.(2)人造卫星的运动规律卫星运行的轨道一般为椭圆形,中学阶段我们只考虑卫星的轨道为圆形的情况,这样卫星受到的万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力.设卫星的轨道半径为r,线速度大小为v,角速度大小为,周期为T,向心加速度为a.线速度或轨道半径越大,环绕天体的线速度、角速度和向心加速度越小,周期越大角速度或环绕周期或向心加速度或..轨道平面规律高轨低速大周期3.近地卫星近地卫星的轨道半径近似等于地球的R,其运行的速度km/s,是所有卫星的最大绕行速度,运行周期T=85min,是所有卫星的最小周期;向心加速度m/s2,是所有卫星的最大加速度.4.同步卫星相对地面静止,跟地球自转同步的卫星叫做地球同步卫星,也称为静止轨道卫星.①周期一定:T=24h②角速度一定:其绕地运行的角速度等于地球自转的角速度.③轨道一定a.所有同步卫星的轨道必在赤道平面内b.所有同步卫星的轨道半径都相同,即在同一轨道运动,据,得km,卫星离地面高度=km,确定的高度为km④环绕线速度一定:在轨道半径一定的条件下,同步卫星的环绕速率也一定,且为:km/s且环绕方向为地球自转方向⑤向心加速度大小一定:在轨道半径一定的条件下,同步卫星的向心加速度的大小一定,由牛顿第二定律和万有引力定律得:,其向心加速度大小都约为0.23m/s25.同步卫星、近地卫星和赤道上物体的比较如图所示,用A代表同步卫星,B代表近地卫星,C代表赤道上的物体.同步卫星A和近地卫星B都是卫星,绕地球运行的向...