卫星的变轨、双星问题.ppt

卫星的变轨、双星问题一、解决天体运动问题的模型及思路
1.一种模型
无论自然天体(如地球)还是人造天体(如宇宙飞船)都可以看做质点，围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动.例1如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上.在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ.已知地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R，求：
(1)近地轨道Ⅰ上的速度大小；
(2)远地点B距地面的高度．
天体运动规律的理解及应用
1.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动.下列说法正确的是()
A.甲的向心加速度比乙的小
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大第二课时
课时目标：
1、了解“赤道物体”与“同步卫星”、“近地卫星”
2、会建立模型解决物理量的关系比较
过程与方法：
1、观看相关媒体信息，了解卫星
2、通过联系，建立模型不解决物理量关系二、“赤道物体”与“同步卫星”、“近地卫星”的比较
1.赤道上的物体与同步卫星
关系：具有相同的角速度和周期
线速度，向心加速度的关系.：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.三颗卫星的线速度分别为va、vb、vc，角速度分别为ωa、ωb、ωc，周期分别为Ta、Tb、Tc，向心力分别为Fa、Fb、Fc，则()
A.ωa＝ωc<ωb
B.Fa＝Fc<Fb
C.va＝vc<vb
D.Ta＝Tc>Tb“赤道物体”与“同步卫星”以及“近地卫星”的区别
2.四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较()大家应该也有点累了，稍作休息第三课时
课时目标：
1、了解人造卫星、飞船的发射和变轨过程
2、掌握人造卫星的速度大小关系
过程与方法：
1．观看相关资料，了解变轨过程
2．建模，对模型分析，掌握速度变化关系3.椭圆轨道与圆轨道的切点：
4.飞船对接问题：例32013年5月2日凌晨0时06分，我国“中星11号”通信卫星发射成功.“中星11号”是一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务.如图3为发射过程的示意图，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，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，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()针对训练如图4所示，“嫦娥一号”探月卫星被月球捕获后，首先稳定在椭圆轨道Ⅰ上运动，其中P、Q两点分别是轨道Ⅰ的近月点和远月点，Ⅱ是卫星绕月球做圆周运动的轨道，轨道Ⅰ和Ⅱ在P点相切，则()卫星、飞船的发射和变轨问题
3.如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运行，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动.则()第四课时
课时目标：
1、掌握多星问题的解题思路
2、会运用双星问题的结论解决相关习题
过程与方法：
1、通过学生自学、讨论得到双星问题的解题思路。
2、双星衍生到多星问题，能力提升四、双星问题例4两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图5所示.已知双星的质量分别为m1和m2，它们之间的距离为L，求双星的运行轨道半径r1和r2及运行周期T.双星问题
4.现代观测表明，由于引力作用，恒星有“聚集”的特点，众多的恒星组成了不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，事实上，冥王星也是和另一星体构成双星，如图所示，这两颗行星m1、m2各以一定速率绕它们连线上某一中心O匀速转动，这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起，现测出双星间的距离始终为L，且它们做匀速圆周运动的半径r1与r2之比为3∶2，则()
第五课时
课时目标：
1、了解卫星的追及模型
2、掌握追及问题的处理方法
过程与方法：
1、教师讲解，演示追及模型
2、引导学生分析卫星的追及思路如图所示，两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为3R，则：
(1)a、b两卫星运行周期之比Ta∶Tb是多少？
(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方，假设a卫星的周期为T，则a至少经过多长时间与b相距最远？
12．如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和