高一物理教案_第六章_万有引力定律(7)
发布时间:2021-06-07
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等)在卫星中都无法使用,凡是与重力有关的实验,在卫星中也无法进行。
引导学生思考:在正常运行的卫星中,有一物体自行脱落,该物体作何种运动? 引入:由于卫星受到的万有引力提供了它绕地球运行的向心力,轨道半径越大的卫星,运行速度越小,不同卫星可能在不同轨道上运行,满足什么样的条件,卫星能和地球自转同步呢?
2、地球的同步卫星:(1)同步卫星与地面相对静止,与地球自转同步,周期为24h。(2)同步卫星的运行方向与地球自转方向相同。(3)同步卫星定点在赤道正上方,离地高度、运行速率是唯一确定的。
分析:万有引力提供卫星运转的向心力,而同步卫星与地球自转同步,所以其轨道平面必定与赤道平面重合,且所有同步卫星都在赤道正上方。
设地球质量M,半径为R,自转周期为T,同步卫星质量m,离地高度h,由牛顿第二定律:G
Mm(R h)
2
m
4 T
2
2
(R h)
∴h
R又∵g
GMR
2
∴h
R
可见:同步卫星的离地高度、线速度大小是唯一确定的。代入具体数据可得h 35800km。