(张德富版)卫星变轨问题

,必考内容 第四章 第,4,讲,成才之路,物理,人教版,高考一轮总复习,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,走向高考物理,卫星变轨专题,江夏一中 张德富,卫星变轨概念,由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间启动,卫星,上的发动机，使卫星的速度发生,突变,，让,其运行,轨道发生,改变,，,最终,到达预定的目标。,万有引力,不够,提供向心力,卫星如何从圆,轨道,进入椭圆轨道,，,解释原因？,思考,卫星在P处向后喷火,加速,离心,运动,椭圆,P,V,F,引,F,引,F,向,F,引,F,向,卫星变轨原理,M,m,A,点速度,内小外大,（在,A,点看轨迹）,在,A,点万有引力,相同,A,v,F,引,1,2,R,卫星在圆轨道运行速度,V,1,V,2,90,0,减小,卫星变轨原理,v,3,F,引,L,卫星变轨原理,卫星如何从椭圆,轨道,进入圆轨道,，,解释原因？,思考,卫星在,Q,处向后喷火,加速,万有引力,不够,提供向心力,离心,运动,圆,Q,使卫星进入更高轨道做圆周运动,v,3,v,4,思考1：,卫星在轨道,上经过,P,点时的速度大小为,v,p,1,与它在轨道,上经过,P,点时的速度大小为,v,p,2,，,试比较二者大小关系？,v,p,2,v,p,1,追问：在椭圆轨道上P点与Q点的速度大小相等吗？,卫星,变轨中速度的关系,v,P,v,Q,P,Q,思考2：,卫星在轨道,上经过Q点时的速度为大小,v,Q,3,与它在轨道,上经过Q点时的速度大小为,v,Q,4，,试比较二者大小关系？,v,Q,4,v,Q,3,P,Q,卫星,变轨中速度的关系,思考3：,比较卫星在轨道,上经过,P,点时的加速度,a,p,1,与它在轨道,上经过,P,点时的加速度,a,p,2,的大小？,P,卫星,变轨中加速度的关系,思考：,人造卫星在,低轨道上运行,，要想让其在,高轨道上运行,，应采取什么措施？,在,低轨道上加速,，使其沿,椭圆轨道,运行，当行至椭圆轨道的,远点,处时再次,加速,，即可使其沿,高轨道运行,。,卫星变轨原理,1,、卫星在二轨道相切点,万有引力,相同,速度,内小外大,（切点看轨迹）,2,、卫星在椭圆轨道运行,近地点,-,速度,大,，动能大,远地点,-,速度,小,，动能小,卫星的回收,卫星,变轨,总结,1,、,从内（低）到外（高）要加速,2,、,从外（高）到内（低）要减速,例,1,（,2011,年 课标全国卷）,发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道,1,，然后点火，使其沿椭圆轨道,2,运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道,3.,轨道,1,、,2,相切于,Q,点，轨道,2,、,3,相切于,P,点，如图所示。则当卫星分别在,1,、,2,、,3,轨道上正常运行时，以下说法正确的是：,A,卫星在轨道,3,上的速率大于在轨道,1,上的速率,B,卫星在轨道,3,上的角速度小于在轨道,1,上的角速度,C,卫星在轨道,1,上经过,Q,点时的加速度大于它在轨道,2,上,经过,Q,点时的加速度,D,卫星在轨道,2,上经过,P,点时的加速度,等于它在轨道,3,上经过,P,点时的加速度,（,BD,）,1,2,3,p,Q,1,2,3,p,Q,例,2,（,2010,江苏卷）,2009,年,5,月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在,A,点从圆形轨道,进入椭圆轨道,，,B,为轨道,上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）,A.,在轨道,上经过,A,的速度小于经过,B,的速度,B.,在轨道,上经过,A,的速度小于在轨道,上经过,A,的速度,C.,在轨道,上经过,A,的加速度等于在轨道,上经过,A,的加速度,D.,在轨道,上经过,A,的加速度小于在轨道,上经过,A,的加速度,ABC,例,3. 2007,年,10,月,24,日“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕,地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：,12,小时椭圆轨,道,24,小时椭圆轨道,48,小时椭圆轨道修正轨道,地月转移轨道。,11,月,5,日,11,时，当卫星经过距月球表面高度,为,h,的,A,点时，再经三次变轨：,12,小时椭圆轨道,3.5,小时椭圆,轨道最后进入周期为,T,的极月圆轨道 ，如图所示（ ）,A.“,嫦娥一号”由到需加速、由到需减速,B.,发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度,C.,在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关,D.,卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比,E.,在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力,近地变轨,轨道修正,转移轨道,发射,D,“嫦娥奔月” 图,理性探究,发射、变轨、运行,例,4,：宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是（ ）,A,.,飞船加速直到追上空间站，完成对接,B,.,飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接,C,.,飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接,D,.,无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接,B,课堂小结,1,、,从内到外要加速，但,v,外,v,外,2,、全优设计对应的内容,课后作业,1,、导学案剩余的内容,卫星向后喷火，卫星的线速度v突然增大,，所需向心力,也随之而,增大，,此时,万有引力不足以提供,卫星绕地球做圆周运动的,向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨,道，做椭圆运动。,卫星,变轨,总结,当卫星,向前喷火，卫星的线,速度突然减小，,所需,向心力,也随之而突然,减小，,（万有引力不变）,即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做,近,心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，卫星的回收利用了这一原理,卫星,变轨,总结,