高考地理大一轮复习 第十八章 世界地理 第二节 世界主要地区课件 新人教版 (55)

1、必考部分必考部分 力学力学/1-7章章第五章第五章 万有引力定律万有引力定律第第2节节 天体运动与人造卫星天体运动与人造卫星栏栏 目目 导导 航航1234抓知识点抓重难点课时跟踪检测抓易错点抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处1一、宇宙速度一、宇宙速度1第一宇宙速度第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫第一宇宙速度又叫_速度，其数值为速度，其数值为_ km/s.(2)第一宇宙速度是人造卫星在第一宇宙速度是人造卫星在_附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度度(3)第一宇宙速度是人造卫星的最小第一宇宙速度是人造卫星的最小_速度，也是人造卫星的

2、最大速度，也是人造卫星的最大_速速度度环绕环绕7.9地面地面发射发射2第二宇宙速度第二宇宙速度使物体挣脱使物体挣脱_引力束缚的最小发射速度，其数值为引力束缚的最小发射速度，其数值为_ km/s.3第三宇宙速度第三宇宙速度使物体挣脱使物体挣脱_引力束缚的最小发射速度，其数值为引力束缚的最小发射速度，其数值为_ km/s.地球地球11.2太阳太阳16.7 已知月球质量与地球质量之比约为已知月球质量与地球质量之比约为1 80，月球半径与地球半径，月球半径与地球半径之比约为之比约为1 4，则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近，则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近()

3、A9 2 B2 9 C18 1 D1 18即时突破即时突破二、地球卫星二、地球卫星1地球同步卫星地球同步卫星相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星同步卫星相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星同步卫星有以下有以下“七个一定七个一定”的特点：的特点：轨道平面一定：轨道平面与轨道平面一定：轨道平面与_共面共面周期一定：与地球自转周期周期一定：与地球自转周期_，即，即T_.角速度一定：与地球自转的角速度角速度一定：与地球自转的角速度_赤道平面赤道平面相同相同24 h相同相同一致一致 2极地卫星和近地卫星极地卫星和近地卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过极地卫星运

4、行时每圈都经过_，由于地球自转，极地卫星可以实，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖现全球覆盖(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星， 其运行的轨道其运行的轨道半径可近似认为等于半径可近似认为等于_，其运行线速度约为，其运行线速度约为_ km/s.(3)两种卫星的轨道平面一定通过两种卫星的轨道平面一定通过_南北两极南北两极地球的半径地球的半径7.9地球的球心地球的球心(多选多选)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统定位与通信系统(CNSS)，

5、建成后的北斗卫星导航系统包括，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和颗同步卫星和30颗一般轨颗一般轨道卫星关于这些卫星，以下说法正确的是道卫星关于这些卫星，以下说法正确的是()A5颗同步卫星的轨道半径都相同颗同步卫星的轨道半径都相同B5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小即时突破即时突破抓重难点抓重难点 动手演练动手演练 掌握提分技巧掌握提分技巧21卫星的各物理量随

6、轨道半径变化的规律卫星的各物理量随轨道半径变化的规律重难点重难点 1卫星运行参量的比较与运算卫星运行参量的比较与运算 2赤道上的物体、近地卫星、同步卫星之间的关系比较赤道上的物体、近地卫星、同步卫星之间的关系比较比较内容比较内容赤道上的物体赤道上的物体近地卫星近地卫星同步卫星同步卫星向心力来源向心力来源万有引力万有引力的分力的分力万有引力万有引力向心力方向向心力方向指向地心指向地心重力与万有重力与万有引力的关系引力的关系重力略小于重力略小于万有引力万有引力重力等于重力等于万有引力万有引力例例 1提分秘笈提分秘笈 (2017届鹰潭模拟届鹰潭模拟)有有a、b、c、d四颗卫星，四颗卫星，a还未发射，

7、在地还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，球赤道上随地球一起转动，b在地面附近近地轨道上正常运动，在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为是高空探测卫星，设地球自转周期为24 h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则下列关于卫星的说法中正确的是卫星排列位置如图所示，则下列关于卫星的说法中正确的是()跟踪训练跟踪训练 11变轨原理及过程变轨原理及过程人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示重难点重难点

8、2人造卫星的变轨问题人造卫星的变轨问题 (多选多选)如下图是如下图是“嫦娥三号嫦娥三号”飞行轨道示意图假设飞行轨道示意图假设“嫦娥三号嫦娥三号”运运行经过行经过P点第一次通过近月制动使点第一次通过近月制动使“嫦娥三号嫦娥三号”在距离月面高度为在距离月面高度为100 km的圆轨道的圆轨道上运动，再次经过上运动，再次经过P点时第二次通过近月制动使点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号嫦娥三号”在距离月面近地点为在距离月面近地点为Q、高度为、高度为15 km，远地点为，远地点为P、高度为、高度为100 km的椭圆轨道的椭圆轨道上运动，下列说法正确上运动，下列说法正确的是的是()例例 2A“嫦娥三号嫦娥三

9、号”在距离月面高度为在距离月面高度为100 km的圆轨道的圆轨道上运动时速度大小可能上运动时速度大小可能变化变化B“嫦娥三号嫦娥三号”在距离月面高度在距离月面高度100 km的圆轨道的圆轨道上运动的周期一定大于在上运动的周期一定大于在椭圆轨道椭圆轨道上运动的圆期上运动的圆期C“嫦娥三号嫦娥三号”在椭圆轨道在椭圆轨道上运动经过上运动经过Q点时的加速度一定大于经过点时的加速度一定大于经过P点时点时的加速度的加速度D“嫦娥三号嫦娥三号”在椭圆轨道在椭圆轨道上运动经过上运动经过Q点时的速率可能小于经过点时的速率可能小于经过P点时的点时的速率速率【解析】【解析】“嫦娥三号嫦娥三号”在距离月面高度为在距离

10、月面高度为100 km的圆轨道上运动是匀速圆周的圆轨道上运动是匀速圆周运动，速度大小不变，选项运动，速度大小不变，选项A错误；由于圆轨道的轨道半径大于椭圆轨道半长轴，根错误；由于圆轨道的轨道半径大于椭圆轨道半长轴，根据开普勒定律，据开普勒定律，“嫦娥三号嫦娥三号”在距离月面高度在距离月面高度100 km的圆轨道的圆轨道上运动的周期一定上运动的周期一定大于在椭圆轨道大于在椭圆轨道上运动的周期，选项上运动的周期，选项B正确；由于在正确；由于在Q点点“嫦娥三号嫦娥三号”所受万有引所受万有引力大，所以力大，所以“嫦娥三号嫦娥三号”在椭圆轨道在椭圆轨道上运动经过上运动经过Q点时的加速度一定大于经过点时的

11、加速度一定大于经过P点点时的加速度，选项时的加速度，选项C正确；正确；“嫦娥三号嫦娥三号”在椭圆轨道上运动的引力势能和动能之和保在椭圆轨道上运动的引力势能和动能之和保持不变，持不变，Q点的引力势能小于点的引力势能小于P点的引力势能，所以点的引力势能，所以“嫦娥三号嫦娥三号”在椭圆轨道在椭圆轨道上运上运动到动到Q点的动能较大，速度较大，所以点的动能较大，速度较大，所以“嫦娥三号嫦娥三号”在椭圆轨道在椭圆轨道上运动经过上运动经过Q点时点时的速率一定大于经过的速率一定大于经过P点时的速率，选项点时的速率，选项D错误错误【答案】【答案】BC解答本题时，应注意以下两点：解答本题时，应注意以下两点：(1)

12、轨道轨道为椭圆轨道，需要利用开普勒行星运动定律解决速度、周期问题为椭圆轨道，需要利用开普勒行星运动定律解决速度、周期问题(2)明确变轨前后速度的变化，要使卫星由较低的圆轨道进入较高的圆轨道，即明确变轨前后速度的变化，要使卫星由较低的圆轨道进入较高的圆轨道，即增大轨道半径增大轨道半径(增大轨道高度增大轨道高度h)，一定要给卫星增加能量，与在低轨道时比较，卫星，一定要给卫星增加能量，与在低轨道时比较，卫星在高轨道上的动能在高轨道上的动能Ek减小了，势能减小了，势能Ep增大了，机械能增大了，机械能E机机也增大了也增大了(增加的机械能由燃增加的机械能由燃烧燃料消耗化学能转化而来烧燃料消耗化学能转化而来

13、)提分秘笈提分秘笈 (多选多选)在发射一颗质量为在发射一颗质量为m的地球同步卫星时，先将其发射到的地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道贴近地球表面运行的圆轨道上上(离地面高度忽略不计离地面高度忽略不计)，再通过一椭圆轨道，再通过一椭圆轨道变轨后变轨后到达距地面高为到达距地面高为h的预定圆轨道的预定圆轨道上已知它在圆形轨道上已知它在圆形轨道上运行时的加速度为上运行时的加速度为g，地球半径为地球半径为R，图中，图中PQ长约为长约为8R，卫星在变轨过程中质量不变，则，卫星在变轨过程中质量不变，则()跟踪训练跟踪训练 2方法突破：某天体的两颗卫星之间的距离有最近和最远之分，但它们都处在

14、同方法突破：某天体的两颗卫星之间的距离有最近和最远之分，但它们都处在同一条直线上由于它们的轨道不是重合的，因此在最近和最远的相遇问题上不能通一条直线上由于它们的轨道不是重合的，因此在最近和最远的相遇问题上不能通过位移或弧长相等来处理，而是通过卫星运动的圆心角来衡量，若它们初始位置在过位移或弧长相等来处理，而是通过卫星运动的圆心角来衡量，若它们初始位置在同一直线上，实际上内轨道所转过的圆心角与外轨道所转过的圆心角之差为同一直线上，实际上内轨道所转过的圆心角与外轨道所转过的圆心角之差为的整数的整数倍时就是出现最近或最远的时刻倍时就是出现最近或最远的时刻重难点重难点 3卫星的追及相遇问题卫星的追及相

15、遇问题 (多选多选)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，动当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为天文学称为“行星冲日行星冲日”据报道，据报道，2014年各行星冲日时间分别是：年各行星冲日时间分别是：1月月6日木星冲日木星冲日；日；4月月9日火星冲日；日火星冲日；5月月11日土星冲日；日土星冲日；8月月29日海王星冲日；日海王星冲日；10月月8日天王星冲日天王星冲日已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下

16、列判断正确的日已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是是()例例 3地球地球火星火星木星木星土星土星天王星天王星轨道半径轨道半径(AU)1.01.55.29.519A.各地外行星每年都会出现冲日现象各地外行星每年都会出现冲日现象B在在2015年内一定会出现木星冲日年内一定会出现木星冲日C天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短【解析】【解析】设地球的运转周期为设地球的运转周期为T0、角速度为、角速度为0、轨道半径为、轨道半径为r0，则其

17、他行星的轨道半径为则其他行星的轨道半径为rkr0根据万有引力定律及牛顿第二定律得根据万有引力定律及牛顿第二定律得提分秘笈提分秘笈跟踪训练跟踪训练 3抓易错点抓易错点 亲身体会亲身体会 击破薄弱环节击破薄弱环节3(多选多选)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A卫星的动能逐

18、渐减小卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小例例 1易错点易错点 1卫星变轨后能量是否发生变化卫星变轨后能量是否发生变化 【答案】【答案】BD【错后感悟】卫星在不同轨道上时机械能不相等，【错后感悟】卫星在不同轨道上时机械能不相等，“高轨高能，低轨低高轨高能，低轨低能能”，卫星变轨中机械能不守恒，卫星变轨中机械能不守恒(2017届山东师大附中二模届山东师大附中二

19、模)发射地球同步卫星时，先将卫发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道星送入同步圆轨道3，轨道，轨道1、2相切于相切于Q点，轨道点，轨道2、3相切于相切于P点，如图所示，则以点，如图所示，则以下说法不正确的是下说法不正确的是()跟踪训练跟踪训练 1A要将卫星由圆轨道要将卫星由圆轨道1送入圆轨道送入圆轨道3，需要在圆轨道，需要在圆轨道1的的Q和椭圆轨道和椭圆轨道2的远地点的远地点P分别点火加速一次分别点火加速一次B由于卫星由圆轨道由于卫星由圆轨道1送入圆轨道送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常上正常运行速度要大于在圆轨道运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度上正常运行的速度C卫星在椭圆轨道卫星在椭圆轨道2上的近地点上的近地点Q的速度一定大于的速度一定大于7.9 km/s，而在远地点，而在远地点P的速的速度一定小于度一定小于7.9 km/sD卫星在椭圆轨道卫星在椭圆轨道2上经过上经过P点时的加速度等于它在圆轨道点时的加速度等于它在圆轨道3上经过上经过P点时的加点时的加速度速度两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周