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1、 地球同步卫星地球同步卫星 和和 双星模型双星模型一、地球同步卫星一、地球同步卫星 这种卫星绕地球运动的这种卫星绕地球运动的角速度角速度与地球自转的角速度相同，相与地球自转的角速度相同，相对于地面对于地面静止静止，所以从地面上，所以从地面上看，它总在某地的看，它总在某地的正上方正上方，因，因此叫地球同步卫星。此叫地球同步卫星。疑问：大连的上疑问：大连的上空有没有地球同空有没有地球同步卫星？步卫星？地心地心 oF问题：问题：同步卫同步卫星的可星的可能轨道能轨道?地球同步卫星地球同步卫星的实际轨道的实际轨道地地球球同同步步卫卫星星的的实实际际轨轨道道为为赤赤道道平平面面上上离离地地面面高高度度一一
2、定定的的圆圆轨轨道道地轴地轴地心地心oF实现地球同步轨道，实现地球同步轨道，必须满足以下条件：必须满足以下条件：1.1.卫星运行方向与地球自转方向相同；卫星运行方向与地球自转方向相同；2.2.轨道是圆形的；轨道是圆形的；3.3.运行周期等于地球自转周期。运行周期等于地球自转周期。地球同步卫星特点地球同步卫星特点地球同步卫星特点地球同步卫星特点1、定周期定周期：T =24 h 2、定轨道定轨道：地球同步卫星在通过赤道的平面：地球同步卫星在通过赤道的平面上运行，上运行，3、定高度定高度：离开地面的高度：离开地面的高度h为定值，约为为定值，约为地球轨道半径的地球轨道半径的6倍。倍。h=36000千米
3、千米4、定速率定速率：所有同步卫星环绕：所有同步卫星环绕 地球的速度地球的速度(V)都相同。都相同。V=3千米千米/秒秒5、定点定点：每颗卫星都定在世界卫星组织规定：每颗卫星都定在世界卫星组织规定的位置上的位置上 巩固与练习巩固与练习（2011北京）由于通讯和广播等方面的需要，北京）由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步卫星，这些卫星的：许多国家发射了地球同步卫星，这些卫星的：A.质量可以不同质量可以不同 B.轨道半径可以不同轨道半径可以不同 C.轨道平面可以不同轨道平面可以不同 D.速率可以不同速率可以不同答案：A（08年山东卷）据报道，我国数据中继卫星年山东卷）据报道，我国数据
4、中继卫星“天链一天链一号号01星星”于于2008年年4月月25日在西昌卫星发射中心发射日在西昌卫星发射中心发射升空，经过升空，经过4次变轨控制后，于次变轨控制后，于5月月1日成功定点在东日成功定点在东经经77 赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链天链一号一号01星星”，下列说法正确的是：，下列说法正确的是：A.运行速度大于运行速度大于7.9 km/sB.离地面高度一定，相对地面静止离地面高度一定，相对地面静止C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小向心加
5、速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等相等答案：BC地球同步卫星到地心的距离地球同步卫星到地心的距离r可由：可由：求出，已知式中求出，已知式中a的单位是的单位是m，b的单位是的单位是s，c的单位是的单位是m/s 则则（）Aa是地球半径，是地球半径，b是地球自转的周期，是地球自转的周期，c是地是地 球表面处的重力加速度球表面处的重力加速度 Ba是地球半径，是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周是同步卫星绕地心运动的周期，期，c是同步卫星的加速度是同步卫星的加速度 Ca是赤道周长，是赤道周长，b是地球自转的周期，是地球自转的周期，c是同是同步卫星的加速度步卫星的加速度 Da是地球半径，是地球半
6、径，b是同步卫星绕地心运动的周是同步卫星绕地心运动的周期，期，c是地球表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度 AD二、二、“双星双星”模型模型“双星双星”是由两颗绕着是由两颗绕着共同的中心共同的中心旋转的旋转的星球组星球组成成。它们围绕它们的连线上的某一固定点做。它们围绕它们的连线上的某一固定点做同周同周期期的的匀速圆周运动匀速圆周运动，这种结构称为双星。，这种结构称为双星。1.1.两颗恒星均围绕共同的两颗恒星均围绕共同的旋转中心做旋转中心做匀速圆周运动匀速圆周运动。2.2.两恒星之间两恒星之间万有引力万有引力分分别提供了两恒星的向心力，别提供了两恒星的向心力，即两颗恒星受到的即两颗恒星受
7、到的向心力向心力大小相等大小相等。3.3.两颗恒星与旋转中心时两颗恒星与旋转中心时刻三点共线，即两颗恒星刻三点共线，即两颗恒星角速度相同，周期相同角速度相同，周期相同。双星运动的特点：双星运动的特点：确定双星的旋转中心：确定双星的旋转中心：质量质量 m m 越大，旋转半径越小，离旋转中心越越大，旋转半径越小，离旋转中心越近近.巩固与练习巩固与练习(2010重庆重庆)月球与地球质量之比约为月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕月球连线上某点构成的双星系统，他们都围绕月球连线上某点点O做匀速圆周运动
8、。据此观点，可知月球与做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕地球绕O点运动的线速度大小之比约为：点运动的线速度大小之比约为：A.1：6400 B.1：80 C.80：1 D.6400：1 答案：C38分钟练习册分钟练习册 P44 第第13题（题（1）（0101北京北京.08.08宁夏卷）两个星球组成双星，它们在相互之间的宁夏卷）两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为现测得两星中心距离为R R，其运动周期为，其运动周期为T T，求两星的总质量。，求两星的总质量。（引力常量为（引力常量为G G）