7.4宇宙航行之赤道上物体、近地卫星与同步卫星的比较 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

主讲人：贺老师 第25讲 赤道上物体、近地卫星、同步卫星的比较 知识疏理 三者相同之处 1.三者都在绕地轴做匀速圆周运动，向心力都与地球的万有引力有关； 2.同步卫星与赤道上物体的运行周期相同：T=24h; 3.近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径相同：r=R0(R0为地球半径)。 近地卫星 赤道上的物体 同步卫星 知识疏理 三者不同之处 同步卫星的轨道半径r向=R0+h，h为同步卫星离地面的高度，大约为36000千米。 近地卫星与赤道物体的轨道半径近似相同，都是R0。 近地卫星 赤道上的物体 同步卫星 半径大小关系为： ； 1.轨道半径不同 知识疏理 近地卫星 赤道上的物体 同步卫星 三者不同之处 同步卫星和近地卫星绕地球运行的向心力完全由地球对它们的万有引力来提供； 赤道物体的向心力由万有引力的一个分力来提供，万有引力的另一个分力提供赤道物体的重力。 1.轨道半径不同 2.向心力不同 知识疏理 近地卫星 赤道上的物体 同步卫星 a同<a近 a同>a赤 向心加速度大小关系为： a近>a同>a赤 三者不同之处 1.轨道半径不同 2.向心力不同 3.向心加速度不同 知识疏理 近地卫星 赤道上的物体 同步卫星 近地卫星的周期为 同步卫星和赤道物体的周期都为24h 三者周期大小关系为： T同=T赤> T近 三者不同之处 1.轨道半径不同 2.向心力不同 3.向心加速度不同 4.周期不同 知识疏理 近地卫星 赤道上的物体 同步卫星 ω同= ω赤< ω近 三者不同之处 1.轨道半径不同 2.向心力不同 3.向心加速度不同 4.周期不同 5.角速度不同 知识疏理 近地卫星 赤道上的物体 同步卫星 v同<v近 v同>v赤 v近>v同>v赤 三者不同之处 1.轨道半径不同 2.向心力不同 3.向心加速度不同 4.周期不同 5.角速度不同 6.线速度不同 典例1.地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则(　　) A．F1＝F2>F3 B．a1＝a2＝g>a3 C．v1＝v2＝v>v3 D．ω1＝ω3<ω2 T1=T3>T2 ; ω1＝ω3<ω2 r1=r2<r3 ; v2>v3>v1 a2>a3>a1 ; F2>F3>F1 典例精析 典例2.如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星.关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ） A．地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c两星不受重力 B．周期关系为Ta＝Tc>Tb C．线速度的大小关系为va<vc<vb D．向心加速度的大小关系为aa>ab>ac 典例精析 典例精析 课堂小结 三者的比较 相同之处 不同之处 向心力都与万有引力有关 同步卫星与赤道上物体周期相同 近地卫星与赤道上物体轨道半径相同 轨道半径不同 向心力不同 向心加速度关系：a近>a同>a赤 周期关系：T同=T赤> T近 角速度关系：ω同= ω赤< ω近 线速度关系：v近>v同>v赤 $$