卫星变轨教学用

卫星变轨教学用第一页，编辑于星期六：十四点九分。第1页，共21页。·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。………..三、变轨问题第二页，编辑于星期六：十四点九分。第2页，共21页。vF引12第三页，编辑于星期六：十四点九分。第3页，共21页。v2F引L第四页，编辑于星期六：十四点九分。第4页，共21页。第五页，编辑于星期六：十四点九分。第5页，共21页。使卫星进入更高轨道做圆周运动v2v3第六页，编辑于星期六：十四点九分。第6页，共21页。向高轨卫星的发射第七页，编辑于星期六：十四点九分。第7页，共21页。卫星的回收第八页，编辑于星期六：十四点九分。第8页，共21页。1、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（）A、在轨道3上的速率大于1上的速率B、在轨道3上的角速度小于1上的角速度C、在轨道2上经过Q点时的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上经过P点时的加速度QP2·31BD第九页，编辑于星期六：十四点九分。第9页，共21页。“嫦娥奔月”图(视频)16第十页，编辑于星期六：十四点九分。第10页，共21页。2.2007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①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→修正轨道④→地月转移轨道⑤。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⑥→3.5小时椭圆轨道⑦→最后进入周期为T的极月圆轨道⑧，如图所示。（）

A.“嫦娥一号”由⑤到⑥需加速、由⑦到⑧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①②③近地变轨轨道修正转移轨道④⑤⑥⑦⑧发射第十一页，编辑于星期六：十四点九分。第11页，共21页。2.2007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①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→修正轨道④→地月转移轨道⑤。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⑥→3.5小时椭圆轨道⑦→最后进入周期为T的极月圆轨道⑧，如图所示。

若月球半径为R，试写出月球表面重力加速度的表达式。①②③近地变轨轨道修正转移轨道④⑤⑥⑦⑧发射第十二页，编辑于星期六：十四点九分。第12页，共21页。对接问题:宇宙飞船与空间站的对接空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，那么，地球上的人如何登到空间站，空间站上的人又如何返回地面？这些活动都需要通过宇宙飞船来完成，这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的问题。思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对接呢？第十三页，编辑于星期六：十四点九分。第13页，共21页。不行，因为飞船加速后做离心运动会偏离原来的圆轨道而无法与空间站对接。飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接，如图所示.空间站飞船第十四页，编辑于星期六：十四点九分。第14页，共21页。例：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动机，现要想b尽快追上a并完成对接，b应采取的措施是（）A、沿运动方向喷气B、先沿运动方向喷气，后运动沿反方向喷气C、沿运动反方向喷气D、先沿运动反方向喷气，后沿运动方向喷气B第十五页，编辑于星期六：十四点九分。第15页，共21页。“双星”问题“双星”是由两颗绕着共同的中心旋转的恒星组成。对于其中一颗来说，另一颗就是其“伴星”。第十六页，编辑于星期六：十四点九分。第16页，共21页。1.两颗恒星均围绕共同的旋转中心做匀速圆周运动。2.两恒星之间万有引力分别提供了两恒星的向心力，即两颗恒星受到的向心力Fn大小相等。3.两颗恒星与旋转中心时刻三点共线，即两颗恒星角速度ω相同，周期T相同。4.轨道半径r、线速度v大小、向心加速度an大小与质量成反比双星运动的特点：第十七页，编辑于星期六：十四点九分。第17页，共21页。r1m1r2m2第十八页，编辑于星期六：十四点九分。第18页，共21页。r1m1r2m2设：r1+r2=L总结：双星系统规律：①周期、角速度相同②相互间的万有引力充当向心