与人造卫星轨道有关的物理知识
与人造卫星轨道有关的物理知识
一、引言
人造卫星是由人类发射到地球轨道上的人造飞行器。它们被用于多种用途，如通信、导航、气象观测、科学研究等。人造卫星的轨道是其运行的路径，与许多物理原理和概念相关。
二、轨道的类型
人造卫星的轨道可以分为地心轨道和地球同步轨道两大类。
1. 地心轨道
地心轨道是指卫星绕地球飞行的轨道。常见的地心轨道有低地球轨道（LEO）、中地球轨道（MEO）和高地球轨道（GEO）。
- 低地球轨道（LEO）：位于地球表面上方约500公里至1500公里的轨道。这种轨道对于观测卫星和通信卫星很有用，因为它们可以更接近地球表面，提供更高的分辨率和更低的信号延迟。
- 中地球轨道（MEO）：位于地球表面上方约10000公里至20000公里的轨道。这种轨道主要用于导航卫星，如全球定位系统（GPS）。- 高地球轨道（GEO）：位于地球表面上方约36000公里的轨道。这种轨道对于通信卫星最有用，因为它们可以保持与地球上某一固定点的位置相对稳定。
2. 地球同步轨道
地球同步轨道是指卫星的轨道与地球自转周期相同，从地面上看，
卫星似乎固定在某一点上。这种轨道对于气象卫星非常重要，因为它们可以提供持续的观测和监测。
三、轨道的稳定性
人造卫星的轨道稳定性是其正常运行的关键。轨道稳定性取决于卫星所受到的引力和离心力的平衡。
1. 引力
地球对卫星施加引力，使卫星在轨道上绕地球运动。根据万有引力定律，引力与卫星和地球质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。
2. 离心力
卫星在轨道上的运动同时受到离心力的影响。离心力是由于卫星绕地球运动而产生的离心效应。离心力与卫星的质量和轨道半径的平方成正比。
3. 平衡
卫星轨道的稳定性取决于引力和离心力之间的平衡。如果离心力超过引力，卫星将离开轨道并飞离地球；如果引力超过离心力，卫星将坠入地球。
四、轨道的调整
为了保持卫星在预定轨道上稳定运行，需要进行轨道调整。
1. 推进剂
卫星上配备了推进剂，用于调整轨道。推进剂可以产生推力，改变卫星的速度和轨道。常见的推进剂有化学推进剂和电推进剂。
2. 轨道调整方式
轨道调整可以通过改变卫星的速度或方向来实现。速度调整可以使卫星进入更高或更低的轨道；方向调整可以改变卫星的轨道倾角。
3. 轨道衰减
由于空气阻力和其他不确定因素的影响，卫星轨道会逐渐下降，最终进入大气层并燃烧殆尽。为了延长卫星的寿命，需要定期进行轨道补偿和补充推进剂。
五、结论
人造卫星轨道的物理知识涉及引力、离心力、轨道稳定性和轨道调整等方面。了解这些知识有助于我们理解卫星的运行原理，以及如何保持卫星在轨道上稳定运行。在未来，随着技术的进步和需求的增加，人造卫星的轨道将继续发展和改进，为人类社会带来更多的便利和福利。
高中物理星变轨原理知识点分析(万有引力)人教版必修二
卫星的变轨运动（一）原理 一、怎样把卫星发射到轨道上去呢？ 有两种方法。以地球同步卫星为例。一种是直线发射，由火箭把卫星发射到三万六千公里的赤道上空，然后做九十度的转折飞行，使卫星进入轨道。另一种方法是变轨发射，即先把卫星发射到高度约二百公里~三百公里的圆轨道上，这条轨道叫停泊轨道，当卫星穿过赤道平面时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在赤道上空三万六千公里处，这条轨道叫转移轨道，当卫星到达远地点时，再开动卫星上的发动机，使之进入圆形同步轨道，也叫静止轨道。 第一种发射方法，在整个发射过程中，火箭都处于动力飞行状态，要消耗大量燃料，还必须在赤道上设置发射场，有一定的局限性。第二种发射方法，运载火箭消耗的燃料较少，发射场的位置也不受限制。目前各种发射同步卫星都用第二种方法，但这种方法在操作和控制上都比较复杂。 二、嫦娥一号的发射步骤 嫦娥卫星变轨分三次进行，如下图所示。 第一次，“嫦娥一号”卫星发射后首先被送入一个地球同步椭圆轨道，这一轨道离地面最近距离为500公里，最远为7万公里。探月卫星用26小时环绕此轨道一圈。 第二次，通过加速再进入一个更大的椭圆轨道，距离地面最近距离500公里，但最远为12万公里，需要48小时才能环绕一圈。此后，探测卫星不断加速，开始“奔向”月球，大概经过83小时的飞行，在快要到达月球时，依靠控制火箭的反向助推减速。 第三次，在被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月球表面200公里高度的极地轨道绕月球飞行，开展拍摄三维影像等工作。
卫星奔月总共大约需要157个小时，距离地球接近38.44万公里。 为什么“嫦娥一号”卫星首次变轨选择在远地点进行呢？在对卫星的运行轨道实施变轨控制时，一般选择在近地点和远地点完成，这样做可以最大限度地节省卫星上所携带的燃料。嫦娥一号卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度，只有在远地点变轨才能抬高近地点的轨道高度。同样的道理，要改变远地点的高度就需要在近地点实施变轨。 三、用高中物理知识分析卫星的变轨运动 飞船（卫星）绕地球在椭圆轨道上运行时，由开普勒第一定律可知，地球位于卫星椭圆轨道的一个焦点上，如下图所示。 飞船在轨道上的两个特殊位置A为近地点，B为远地点，所受万有引力的方向与飞船线速度的方向垂直；飞船在椭圆轨道上的其它各个位置（如C位置）所受的万有引力方向不与线速度方向垂直。无论在哪个位置，所受到的万有引力都不等于卫星在该点所需要的向心力，故飞船在椭圆轨道上运行时线速度的大小和方向均不断发生变化。 在近地点A处，由开普勒第二定律知，飞船的速度较大，地球对飞船的万有引力小于飞船做半径为Ra的圆周运动所需的向心力，故飞船做离心运动，轨迹是椭圆，随着到地心的距离增大，万有引力减小，飞船克服万有引力做功，引力势能增大，动能减小，速度减小。 飞船由远点B向近地点A运动时，地球对飞船的万有引力大于它绕地球做半径为Rb的圆周运动时所需向心力，飞船做向心运动。 飞船运动到椭圆轨道上的一般位置（如C处）时，所受万有引力的方向与速度方向不垂直，可将万有引力分解为沿速度方向的切向分力和垂直于速度方向上的法向分力，切向分力使飞船加速或减速，法向分力使飞船速度方向改变。 当飞船沿椭圆轨道运动到近地点A时，若飞船向前喷气，使飞船减速到绕地心做圆周运动所需的向心力刚好等于飞船在A所受地球的万有引力，则飞船由椭圆轨道变为半径为Ra的圆轨道；反之，当飞船沿半径为Ra的圆轨道运动到A 点时，若飞船向后喷气而使飞船加速，万有引力不足以提供飞船绕地球做圆周运动的向心力，飞船将沿椭圆轨道做离心运动。同理，当飞船沿椭圆轨道运动到B
高中物理知识点整合 人造地球卫星的分类素材
人造地球卫星的分类 人造卫星的分类，可以安装用途，运行轨道等分来，不过在我们高中物理中更加侧重对人造卫星运行轨道的研究，所以，我们就按照卫星的运行方式给予分类（1）、地球同步卫星： ①、同步卫星的概念：所谓地球同步卫星，是指相对于地球静止、处在特定高度的轨道上、具有特定速度且与地球具有相同周期、相同角速度的卫星的一种。 ②、同步卫星的特性： 不快不慢------具有特定的运行线速度（V=3100m/s）、特定的角速度（ω=7.26x10-5ra d/s ）和特定的周期（T=24小时）。 不高不低------具有特定的位置高度和轨道半径，高度H=3.58 x107m, 轨道半径r=4.22 x107m. 不偏不倚------同步卫星的运行轨道平面必须处于地球赤道平面上，轨道中心与地心重合，只能‘静止’在赤道上方的特定的点上。 证明如下： 如图4-1所示，假设卫星在轨道A上跟着地球的自转同步地匀速圆周运动，卫星运 动的向心力来自地球对它的引力Ｆ 引，Ｆ 引 中除用来作向心力的Ｆ 1 外，还有另一分力 Ｆ 2，由于Ｆ 2 的作用将使卫星运行轨道靠向赤道，只有赤道上空，同步卫星才可能 在稳定的轨道上运行。 由得 ∴h=R-R 地 是一个定值。(h是同步卫星距离地面的高度) 因此，同步卫星一定具有特定的位置高度和轨道半径。 = 3 \* GB3 ③、同步卫星的科学应用： 同步卫星一般应用于通讯与气象预报，高中物理中出现的通讯卫星与气象卫星一般是指同步卫星。 （2）、一般卫星：
①、定义： 一般卫星指的是，能围绕地球做圆周运动，其轨道半径、轨道平面、运行速度、运行周期各不相同的一些卫星。 ②、、卫星绕行速度与半径的关系： 由得：即(r越大v越小) ③、、卫星绕行角速度与半径的关系： 由得：即；（r越大ω越小） ④、、卫星绕行周期与半径的关系： 由得：即（r越大Ｔ越大）， （3）双星问题 两颗靠得很近的、质量可以相比的、相互绕着两者连线上某点做匀速圆周运的星体，叫做双星．双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引力提供．由于引力的作用是相互的，所以两子星做圆周运动的向心力大小是相等的，因两子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的运动周期是相等的，角速度也是相等的，线速度与两子星的轨道半径成正比．
与人造卫星轨道有关的物理知识
与人造卫星轨道有关的物理知识 一、引言 人造卫星是由人类发射到地球轨道上的人造飞行器。它们被用于多种用途，如通信、导航、气象观测、科学研究等。人造卫星的轨道是其运行的路径，与许多物理原理和概念相关。 二、轨道的类型 人造卫星的轨道可以分为地心轨道和地球同步轨道两大类。 1. 地心轨道 地心轨道是指卫星绕地球飞行的轨道。常见的地心轨道有低地球轨道（LEO）、中地球轨道（MEO）和高地球轨道（GEO）。 - 低地球轨道（LEO）：位于地球表面上方约500公里至1500公里的轨道。这种轨道对于观测卫星和通信卫星很有用，因为它们可以更接近地球表面，提供更高的分辨率和更低的信号延迟。 - 中地球轨道（MEO）：位于地球表面上方约10000公里至20000公里的轨道。这种轨道主要用于导航卫星，如全球定位系统（GPS）。- 高地球轨道（GEO）：位于地球表面上方约36000公里的轨道。这种轨道对于通信卫星最有用，因为它们可以保持与地球上某一固定点的位置相对稳定。 2. 地球同步轨道 地球同步轨道是指卫星的轨道与地球自转周期相同，从地面上看，
卫星似乎固定在某一点上。这种轨道对于气象卫星非常重要，因为它们可以提供持续的观测和监测。 三、轨道的稳定性 人造卫星的轨道稳定性是其正常运行的关键。轨道稳定性取决于卫星所受到的引力和离心力的平衡。 1. 引力 地球对卫星施加引力，使卫星在轨道上绕地球运动。根据万有引力定律，引力与卫星和地球质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。 2. 离心力 卫星在轨道上的运动同时受到离心力的影响。离心力是由于卫星绕地球运动而产生的离心效应。离心力与卫星的质量和轨道半径的平方成正比。 3. 平衡 卫星轨道的稳定性取决于引力和离心力之间的平衡。如果离心力超过引力，卫星将离开轨道并飞离地球；如果引力超过离心力，卫星将坠入地球。 四、轨道的调整 为了保持卫星在预定轨道上稳定运行，需要进行轨道调整。 1. 推进剂
人造卫星运动物理知识点
人造卫星运动物理知识点 人造卫星是由人类制造并发射到地球轨道上的人工设备。它们承载着各种任务，包括通信、导航、科学研究等。为了正确设计和控制卫星的轨道，我们需要了解一些有关人造卫星运动的物理知识点。 1.地球引力地球对卫星的运动起着重要的作用。根据万有引力定律， 地球对卫星施加一个向心力，使得卫星绕地球运动。这个向心力的大小与卫星与地球的距离有关，距离越近，向心力越大。 2.地球的形状地球并不是一个完全的球体，而是稍微扁平的。这意味 着地球的赤道半径略大于极半径。由于地球的形状不规则，卫星在地球引力的作用下会受到一些扰动，这被称为“地球形状扰动”。 3.卫星轨道类型卫星的运动轨道可以分为不同类型，包括地球同步轨 道、低地球轨道、中地球轨道等。不同类型的轨道都有不同的特点和用途。例如，地球同步轨道的卫星可以与地球保持相对静止，用于通信和气象观测。 4.卫星速度卫星的速度也是决定其运动轨道的重要因素之一。卫星的 速度必须足够大，以克服地球引力，并保持在所需的轨道上。如果卫星速度过小，将会落回地球；如果速度过大，卫星将失去控制并飞离轨道。 5.卫星的稳定性卫星在轨道上的运动必须保持稳定。任何可能引起卫 星偏离轨道的扰动都需要被纳入考虑范围。这些扰动包括地球的引力、太阳、月球的引力、大气阻力、太阳风等。为了保持卫星的稳定性，需要根据这些扰动因素进行轨道调整。 6.轨道调整为了保持卫星的轨道稳定，可能需要进行轨道调整。这可 以通过推进剂进行，例如喷射气体或火箭引擎。通过调整卫星的速度和方向，可以确保卫星保持在所需的轨道上。 总结起来，人造卫星的运动与地球的引力、地球的形状、卫星的速度以及其他 扰动因素有关。了解这些物理知识点对于设计和控制卫星的轨道非常重要。通过正确应用这些知识，可以确保卫星能够顺利地完成其任务，并保持在所需的轨道上。
高一物理【人造卫星的发射、变轨问题】专题
高一物理【人造卫星的发射、变轨问题】专题 1．卫星发射及变轨过程概述 人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示。 (1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上。 (2)在A点(近地点)点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供卫星 在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动的向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ。 (3)在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ。 2．三个运行物理量的大小比较 (1)速度：设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道Ⅱ上过A点和B 点速率分别为v A、v B。在A点加速，则v A＞v1，在B点加速，则v3＞v B，又因v1＞v3，故有v A＞v1＞v3＞v B。 (2)加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，经过B点加速度也相同。 (3)周期：设卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行周期分别为T1、T2、T3，轨道半径分别为r1、 r2(半长轴)、r3，由开普勒第三定律r3 T2＝k可知T1＜T2＜T3。 我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，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() A．飞行器在B点处点火后，速度增加 B．由已知条件不能求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期 C．在只有万有引力作用的情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度 D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2πR g0 [解析]在椭圆轨道近月点变轨成为圆轨道，要实现变轨应给飞行器点火减速，减小所需的向心力，故点火后速度减小，故A错误；设飞行器在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需
人造卫星轨道相关的物理学概念
人造卫星轨道相关的物理学概念 人造卫星轨道是指人类制造并发射到地球或其他天体周围的人造卫星所运行的路径。人造卫星轨道的物理学概念涉及到天体力学、引力、速度、加速度、离心力等多个方面。下面将详细介绍与人造卫星轨道相关的物理学概念。 1. 天体力学：天体力学是研究天体运动的力学学科。在人造卫星轨道的研究中，天体力学提供了描述卫星运动的基本理论框架。根据开普勒定律，卫星绕行天体的轨道是一个椭圆，天体位于椭圆的一个焦点上。天体力学还研究了卫星的轨道周期、轨道倾角、轨道离心率等参数。 2. 引力：引力是负责维持卫星在轨道上运动的力量。根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。卫星绕行地球的轨道是地球引力和卫星质量之间的平衡结果。 3. 速度：卫星在轨道上的速度是维持卫星运动的重要因素。根据开普勒第二定律，卫星在轨道上的速度是不断变化的，但在任何时刻，卫星与地球之间的连线所扫过的面积相等。卫星的速度越大，它所绕行的轨道越大。 4. 加速度：卫星在轨道上的加速度是指卫星速度的变化率。在圆形轨道上，卫星的加速度是由地球引力提供的，大小等于引力与卫星质量之比。在椭圆轨道上，卫星的加速度还受到离心力的影响。
5. 离心力：离心力是卫星在椭圆轨道上的一个向外的力，它是由于卫星绕行轨道时速度的变化而产生的。离心力的大小与卫星的质量、速度以及轨道离心率有关。离心力的作用使得卫星在轨道上保持稳定。 6. 轨道倾角：轨道倾角是指卫星轨道平面与地球赤道平面之间的夹角。轨道倾角的大小决定了卫星的运行范围和覆盖区域。倾角为0的轨道称为赤道轨道，倾角为90的轨道称为极地轨道。 7. 轨道周期：轨道周期是指卫星绕行一次轨道所需的时间。轨道周期与卫星的轨道半长轴有关，半长轴越大，轨道周期越长。轨道周期的确定对于卫星的任务规划和运行管理非常重要。 8. 轨道稳定性：轨道稳定性是指卫星在轨道上保持稳定的能力。卫星的轨道稳定性受到多种因素的影响，包括地球引力、离心力、大气阻力、太阳辐射压力等。为了保持轨道稳定，卫星通常需要进行姿态控制和轨道修正。 总结起来，人造卫星轨道的物理学概念涉及到天体力学、引力、速度、加速度、离心力、轨道倾角、轨道周期和轨道稳定性等多个方面。这些概念对于人造卫星的设计、发射和运行管理都具有重要意义，对于推动人类的科学研究和技术发展起到了关键作用。
高三物理人造卫星知识点
高三物理人造卫星知识点 人造卫星作为现代科技发展的重要成果之一，在人类的通信、观测、导航等领域发挥着重要的作用。作为高三物理学生，了解人造卫星的相关知识点对于我们深入理解和应用物理学知识有着积极的意义。本文将介绍一些高三物理人造卫星的知识点。 一、人造卫星的概念与分类 人造卫星是由人类制造并发送到地球轨道上的人造物体。根据其功能和用途的不同，人造卫星可以分为通信卫星、导航卫星、气象卫星和科学卫星等多个类别。通信卫星用于实现长距离的通信传输，导航卫星主要用于导航和定位，气象卫星则用于收集地球大气层的各种信息，而科学卫星则用于物理、天文、地理等领域的科学研究。 二、人造卫星的构造和工作原理 人造卫星主要由天线、动力系统、能源系统、控制系统和载荷系统等组成。其中，天线用于接收和发送信号，动力系统提供卫星运动所需的动力，能源系统则负责供应电能，控制系统用于卫星的导航和定位，载荷系统则是卫星的主要功能负载，如进行通信、气象观测等。
人造卫星的工作原理包括发射、轨道、通信和数据处理等多个环节。首先，卫星通过运载火箭进入预定轨道，然后进入稳定轨道进行工作。在轨道上，卫星利用天线进行通信，收集和发送各种信号。收集到的信号经过数据处理后，再传送回地面站进行解析和利用。 三、卫星的运行机制和定位方法 人造卫星的运行机制主要依靠地球引力和离心力的平衡。由于地球的引力作用，卫星在轨道上绕地运动；同时，离心力的作用则保持卫星维持在稳定轨道上运行。通过综合考虑地球引力和离心力，可以实现卫星的运行和定位。 卫星的定位方法有多种，常见的有GPS（全球定位系统）定位和GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）定位。这些定位方法利用卫星之间的测距和信号传输时间差进行计算，进而确定接收地点的精确位置坐标。 四、卫星的应用领域和前景展望
初三物理卫星运动速度与轨道分析
初三物理卫星运动速度与轨道分析物理卫星是指由人类制造并投放到宇宙空间用于载人或完成各项任务的人造天体。在卫星的设计和发射过程中，运动速度和轨道分析是非常重要的。本文将分析初三物理卫星的运动速度和轨道，并探讨其影响因素。 一、运动速度分析 物理卫星的运动速度是指卫星在其轨道上绕地球运行时的速度。按照牛顿第二定律，物理卫星在圆轨道上的向心力由万有引力提供。根据向心力公式，可以得出以下公式： F = ma = mv² / r 其中，F表示向心力，m表示卫星质量，v表示卫星运动速度，r表示轨道半径。通过求解这个公式，我们可以得到物理卫星的运动速度v 与轨道半径r的关系。 在初三物理学中，我们学习到离心力公式： F' = mω²r 其中，F' 表示离心力，m 表示卫星质量，ω 表示角速度，r 表示轨道半径。根据离心力公式，我们可以推导出： v = ωr 从上述公式可以看出，物理卫星的运动速度与角速度和轨道半径直接相关。角速度越大，轨道半径越小，卫星的运动速度就越快。
二、轨道分析 物理卫星的轨道分析是指对卫星运动轨道的研究和分析。根据轨道 的形状和特点，物理卫星的轨道可分为圆轨道、椭圆轨道、抛物线轨 道和双曲线轨道四种。 1. 圆轨道 圆轨道是指卫星在运行过程中与地球保持恒定距离，路径为圆形的 轨道。在圆轨道上，卫星的速度和向心力保持恒定，保证了卫星相对 于地球的位置是恒定的。圆轨道是最常见和最稳定的轨道。 2. 椭圆轨道 椭圆轨道是指卫星运动路径为椭圆形的轨道。在椭圆轨道上，卫星 的距离和速度随着卫星在轨道上的位置而变化。当卫星离地球较远时，速度较慢；而当卫星离地球较近时，速度较快。椭圆轨道被广泛应用 于通信、气象等领域。 3. 抛物线轨道 抛物线轨道是指卫星运动路径为抛物线形的轨道。在抛物线轨道上，卫星的运动速度足够大，使得卫星可以逃离地球的引力范围，进一步 扩大其运动范围。 4. 双曲线轨道
高三物理中轨道卫星知识点
高三物理中轨道卫星知识点 一、引言 在现代科技的高速发展中，轨道卫星作为一种重要的通信和科 学研究工具，扮演着至关重要的角色。了解轨道卫星的相关知识点，对于高三物理学习者来说至关重要。本文将介绍一些关键的 轨道卫星知识点，以帮助读者全面了解这一领域。 二、轨道卫星的概念 轨道卫星是指绕地球等天体运行的人造卫星。它通过自身的动 力和重力相互作用，保持在固定的轨道上运行。轨道卫星在通信、导航、天气预报等方面有着广泛的应用。 三、轨道的分类 1. 圆形轨道：轨道卫星在圆形轨道上运行，其运行速度和运行 周期相同。这种轨道适用于通信卫星和天气卫星等。 2. 椭圆轨道：轨道卫星在椭圆轨道上运行，其运行速度和运行 周期不同。这种轨道适用于科学观测卫星和地球资源卫星等。
3. 地球同步轨道：轨道卫星在地球同步轨道上运行，其运行周 期与地球自转周期相同。这种轨道适用于通信广播卫星和气象卫 星等。 四、轨道的参数 1. 轨道半径：轨道卫星运行轨道的半径，通常以地球半径为参考。 2. 轨道倾角：轨道卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角，倾角 不同时卫星轨道走向也不同。 3. 轨道周期：轨道卫星绕地球一周所需的时间，与轨道半径有关。 4. 运行速度：轨道卫星沿轨道运行的线速度，与轨道半径有关。 五、轨道卫星的运行机理 1. 地球引力：地球引力是轨道卫星保持在轨道上运行的关键力量。地球对轨道卫星的引力提供了向心力，使其维持在相对固定 的轨道上。
2. 轨道速度：轨道卫星必须具备一定的轨道速度，才能克服地 球引力并保持在轨道上。轨道速度与轨道半径相关，轨道半径越大，轨道速度越小。 3. 刹车火箭：轨道卫星在运行一段时间后，因为大气阻力等因 素会导致其轨道受到一定的扰动。在必要的时候，刹车火箭可以 通过推力改变轨道卫星的速度和轨道，以保持其正常运行。 六、轨道卫星的应用 1. 通信卫星：通过中继站，轨道卫星可以实现全球范围内的无 线通信，包括电话、电视、互联网等。 2. 定位卫星：通过卫星定位系统，如GPS，轨道卫星可以提供 准确的地理定位和导航服务。 3. 气象卫星：轨道卫星可以实时监测和预测地球上的天气情况，为气象预报和灾害预警提供重要数据支持。 4. 科学观测卫星：轨道卫星可以搭载各种科学仪器，用于观测 宇宙现象、收集地球资源信息等。 七、结论
高一物理人造卫星知识点
高一物理人造卫星知识点 随着科技的不断发展，人造卫星已经成为现代社会中不可或缺的一部分。人造卫星在航天、通信、气象、科学研究等领域发挥着重要的作用。本文将介绍一些高一物理中关于人造卫星的基本知识点。 一、人造卫星的定义和分类 人造卫星是人类为了特定目的而制造并投入地球、太阳或其他天体轨道运行的人工装置。人造卫星可分为地球同步轨道卫星、静止轨道卫星和轨道高度不固定的卫星等几种。 - 地球同步轨道卫星：这种卫星的轨道令其在地球上空每天几乎恒定的时间、同一地点上空通过。由于其相对地球静止不动的特点，因此被广泛应用于电视广播、通信等领域。 - 静止轨道卫星：这种卫星与地球同步轨道卫星类似，但在轨道上不会固定在地球的同一位置上，而是在指定的轨道上做广播电视转播，它在整个天空上的可见度达到了90%以上。
- 轨道高度不固定的卫星：这种卫星的轨道高度会进行周期性 变化。其轨道高度以一定的幅度随着地球指定位置的变化而变化。主要用于地球观测，如气象卫星。 二、人造卫星的工作原理和组成 1. 工作原理： 人造卫星运行的基本原理是以地球为中心的引力和卫星的离心 力之间的动态平衡，使卫星在轨道上运行。 2. 组成： - 动力系统：包括火箭发动机和推进器等，用于使卫星进入轨 道并调整其轨道。 - 通信系统：包括天线、收发信装置等，用于实现卫星与地面 通讯、数据传输等功能。 - 电力系统：包括太阳能电池板和电池等，用于为卫星提供能源。
- 控制系统：包括姿态控制装置、机械结构等，用于保持卫星的稳定和控制其运动方向。 三、人造卫星的应用领域 人造卫星在现代社会的各个领域都发挥着重要的作用。主要应用领域包括： 1. 通信领域：人造卫星通过携带通信设备，实现了全球通信的覆盖。它可以提供电话、互联网和电视等各种通信服务，使人们在全球范围内实现快速、高效的通信。 2. 定位和导航领域：全球定位系统（GPS）是基于人造卫星系统的。通过接收卫星发射的信号，可以实现全球范围内的定位和导航功能，广泛应用于交通导航、航行引导等领域。 3. 地球观测和气象领域：卫星可以通过携带各种传感器和测量设备，实现对地球的观测和监测。例如，气象卫星可以提供天气预报和气候变化等相关数据，为人们提供重要的气象信息。
【高中物理】高中物理知识点：人造地球卫星
【高中物理】高中物理知识点：人造地球卫星 人造地球卫星： 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星，简称人造卫星。 (1)人造卫星按运行轨道可分为低轨道卫星、中轨道卫星、高轨道卫星，以及地球同步轨道卫星、极地轨道卫星等。 (2)按用途人造卫星可分为三大类：科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。 人造地球卫星： 1、若已知人造卫星绕地心做匀速率圆周运动的轨道半径为r，地球的质量为M，各物理量与轨道半径的关系： ①由 得卫星运行的向心加速度为： ； ②由 得卫星运行的线速度为： ； ③由 得卫星运行的角速度为： ； ④由 得卫星运行的周期为： ； ⑤由 得卫星运行的动能：
； 即随着运行的轨道半径的逐渐增大，向心加速度a、线速度v、角速度ω、动能E k 将逐渐减小，周期T将逐渐增大。 2、用万有引力定律求卫星的高度： 通过观测卫星的周期T和行星表面的重力加速度g及行星的半径R可以求出卫星的高度。 3、近地卫星、赤道上静止不动的物体 ①把在地球表面附近环绕地球做匀速率圆周运动的卫星称之为近地卫星，它运行的轨道半径可以认为等于地球的半径R ，其轨道平面通过地心。若已知地球表面的重力加速度为g ，则 由 得： ； 由 得： ； 由 得： 。 若将地球半径R
=6.4×10 6 m和g =9.8m/s 2 代入上式，可得v=7.9×10 3 m/s，ω=1.24×10 -3 rad/s，T=5074s，由于 ， 和 且卫星运行的轨道半径 r＞R ，所以所有绕地球做匀速率圆周运动的卫星线速度v＜7.9×10 3 m/s，角速度ω＜1.24×10 -3 rad/s，而周期T＞5074s。 ②特别需要指出的是，静止在地球表面上的物体，尽管地球对物体的重量也为mg，尽管物体随地球自转也一起转，绕地轴做匀速率圆周运动，且运行周期等于地球自转周期，与近地卫星、同步卫星有相似之处，但它的轨道平面不一定通过地心，如图所示。只有当纬度θ=0°，即物体在赤道上时，轨道平面才能过地心.地球对物体的引力F的一个分力是使物体做匀速率圆周运动所需的向心力f=mω 2
物理必修二同步卫星知识点
物理必修二同步卫星知识点 1、同步卫星轨道为什么是圆而不是椭圆 地球同步卫星的特点是它绕地轴运转的角速度与地球自转的角速度相同，是/ 静止0在赤道上空某处相对于地球不动的卫星，这一特点决定了它的轨道只能是圆。因为如果它的轨道是椭圆，则地球应处于椭圆的一个焦点上，卫星在绕地球运转的过程中就必然会出现近地点和远地点，当卫星向近地点运行时，卫星的轨道半径将减小，地球对它的万有引力就变大，卫星的角速度也变大;反之，当卫星向远地点运行时，卫星的轨道半径将变大，地球对它的万有引力就减小，卫星的角速度也减小，这与同步卫星的角速度恒定不变相矛盾，所以同步卫星轨道不是椭圆，而只能是圆。 2、为什么同步卫星的轨道与地球赤道共面 假设卫星发射在北纬某地的上空的B点，其受力情况如图1所示，由于该卫星绕地轴做圆周运动所需的向心力只能由万有引力的一个分力F1提供，而万有引力的另一个分力F2就会使该卫星离开B点向赤道运动，除非另有一个力F'恰好与F2 平衡（但因F'没有施力物体，所以F'是不存在的），所以卫星若发射在赤道平面的上方（或下方）某处，则卫星在绕地轴做圆周运动的同时，也向赤道平面运动，它的运动就不会稳定，从而使卫星不能与地球同步，所以要使卫星与地球同步运行，必须要求卫星的轨道与地球赤道共面。 如果将卫星发射到赤道上空的A点，则地球对它的万有引力F全部用来提供卫星绕地轴做圆周运动所需要的向心力，此时卫星在该轨道上就能够以与地球相同的角速度绕地轴旋转，此时该卫星才能够“停留”在赤道上空的某点，实现与地球的自转同步，卫星就处于一种相对静止状态中。 3、为什么所有同步卫星的高度都是一样的 在赤道上空的同步卫星，它受到的唯一的力一一万有引力提供卫星绕地轴运转所需的向心力。当卫星的轨道半径r（或离地面的高度h）取某一定值时，卫星绕地轴运转就可以与地球自转同步，两者的周期均为T=24h。 设地球质量为M，地球半径为R0，卫星质量为m，离地面的高度为h，则有 将 R0=6400km，G=6°67X10-11N・m2/kg2，M=6° 0X1024kg，T=24h=86400s 代 入上式得h=3°6X104km，即同步卫星距离地面的高度相同（均为h=3。 6X104km），必然定位于赤“黄金圈”，是各国在太空主要争夺的领域之一。 4、各国发射的同步卫星会相撞吗 由上述的分析可知：所有的同步卫星都在距地面的高度均为h=3°6X104km的 大圆上，那么由v=3（R0+h）=2n（R0+h）/T=3。1km/s，故它们的线速度都相同，
高中物理人造卫星变轨问题专题
高中物理人造卫星变轨问题专 题(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
2 人造卫星变轨问题专题 (一) 人造卫星基本原理 绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所需向心力由万有引力提供。轨道半径r 确定后，与之对应的卫星线速度 r GM v =、周期GM r T 32π=、向心加速度2r GM a =也都是唯一确定的。如果卫星的质量是确定的，那么与轨道半径r 对应的卫星的动能E k 、重力势能E p 和总机械能E 机也是唯一确定 的。一旦卫星发生了变轨，即轨道半径r 发生变化，上述所有物理量都将随之变化（E k 由线速度变化决定、E p 由卫星高度变化决定、E 机不守恒，其 增减由该过程的能量转换情况决定）。同理，只要上述七个物理量之一发生变化，另外六个也必将随之变化。 (二) 常涉及的人造卫星的两种变轨问题 1. 渐变 由于某个因素的影响使原来做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢的变化（逐渐增大或逐渐减小），由于半径变化缓慢，卫星每一周的运动仍可以看做是匀速圆周运动。 解决此类问题，首先要判断这种变轨是离心还是向心，即轨道半径r 是增大还是减小，然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化。 1) 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，无论轨道多高，都会受到稀薄大气的阻力作用。如果不及时进行轨道维持（即通过启动星上小型发动机，将化学能转化为机械能，保持卫星应具有的状态），卫星就会自动变轨，偏离原来的圆周轨道，从而引起各个物理量的变化。这种变轨的起因是阻力。阻力对卫星做负功，使卫星速度减小，卫星所需要的向心力r mv 2减小了，而万有引力2r GMm 的大小没有 变，因此卫星将做向心运动，即轨道半径r 将减小。 由基本原理中的结论可知：卫星线速度v 将增大，周期T 将减小，向心加速度a 将增大，动能E k 将增大，势能E p 将减小，有部分机械能转化为内能（摩擦生热），卫星机械能E 机将减小。 为什么卫星克服阻力做功，动能反而增加了呢？这是因为一旦轨道半径减小，在卫星克服阻力做功的同时，万有引力（即重力）将对卫星做正功。而且万有引力做的正功远大于克服空气阻力做的功，外力对卫星做的总功是正的，因此
高中物理人造卫星变轨问题专题
人造卫星变轨问题专题 (一) 人造卫星基本原理 绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所需向心力由万有引力提供。轨道半径r 确定后，与之对应的卫星线速度r GM v =、周期GM r T 32π=、向心加速度 2r GM a =也都是唯一确定的。如果卫星的质量是确定的，那么与轨道半径r 对应的卫星的动能E k 、重力势能E p 和总机械能E 机也是唯一确定的。一旦卫星发生了变轨，即轨道半径r 发生变化，上述所有物理量都将随之变化（E k 由线速度变化决定、E p 由卫星高度变化决定、E 机不守恒，其增减由该过程的能量转换情况决定）。同理，只要上述七个物理量之一发生变化，另外六个也必将随之变化。 (二) 常涉及的人造卫星的两种变轨问题 1. 渐变 由于某个因素的影响使原来做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢的变化（逐渐增大或逐渐减小），由于半径变化缓慢，卫星每一周的运动仍可以看做是匀速圆周运动。 解决此类问题，首先要判断这种变轨是离心还是向心，即轨道半径r 是增大还是减小，然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化。 1) 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，无论轨道多高，都会受到稀薄大气的阻力作用。 如果不及时进行轨道维持（即通过启动星上小型发动机，将化学能转化为机械能，保持卫星应具有的状态），卫星就会自动变轨，偏离原来的圆周轨道，从而引起各个物理量的变化。这种变轨的起因是阻力。阻力对卫星做负功，使卫星速度减小，卫星所需要的向心力r m v 2减小了，而万有引力2r GMm 的大小没有变，因此卫星将 做向心运动，即轨道半径r 将减小。 由基本原理中的结论可知：卫星线速度v 将增大，周期T 将减小，向心加速度a 将增大，动能E k 将增大，势能E p 将减小，有部分机械能转化为内能（摩擦生热），卫星机械能E 机将减小。 为什么卫星克服阻力做功，动能反而增加了呢？这是因为一旦轨道半径减小，
卫星变轨问题(附知识点及相关习题的答案)
人造卫星变轨问题专题 一、人造卫星基本原理 绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所需向心力由万有引力提供。轨道半径 r 确定后，与之对 GM 、周期T 2 r 3 、向心加速度 a GM 应的卫星线速度 v 也都是确定的。如果卫星 r 2 r GM 的质量也确定，一旦卫星发生变轨，即轨道半径 r 发生变化，上述物理量都将随之变化。同理， 只要上述物理量之一发生变化，另外几个也必将随之变化。 在高中物理中，会涉及到人造卫星的两种变轨问题。 二、渐变 由于某个因素的影响使卫星的轨道半径发生缓慢的变化 （逐渐增大或逐渐减小） ，由于半径变 化缓慢，卫星每一周的运动仍可以看做是匀速圆周运动。 解决此类问题，首先要判断这种变轨是离心还是向心，即轨道半径是增大还是减小，然后再 判断卫星的其他相关物理量如何变化。 如：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，无论轨道多高，都会受到稀薄大气的阻力作用。如果 不及时进行轨道维持（即通过启动星上小型火箭，将化学能转化为机械能，保持卫星应具有的速 度），卫星就会自动变轨，偏离原来的圆周轨道，从而引起各个物理量的变化。 由于这种变轨的起因是阻力， 阻力对卫星做负功， 使卫星速度减小， 所需要的向心力 m v 2 减 r 小了，而万有引力大小 GMm 没有变，因此卫星将做向心运动，即半径 r 将减小。 r 2 由㈠中结论可知：卫星线速度 v 将增大，周期 T 将减小，向心加速度三、 突变 由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间启动飞行器上的发动机，使飞行器轨道发生突变，使其到达预定的目标。 如：发射同步卫星时，通常先将卫星发送到近地轨道Ⅰ，使其绕 地球做匀速圆周运动，速率为 v 1，第一次在 P 点点火加速，在短时间 内将速率由 v 1 增加到 v 2，使卫星进入椭圆形的转移轨道Ⅱ；卫星运行 到远地点 Q 时的速率为 v 3，此时进行第二次点火加速， 在短时间内将速率由 v 3 增加到 v 4，使卫星进入同步轨道Ⅲ， 绕地球做匀速圆周运动。 a 将增大。 v 3 Ⅲ Q v 4 v 1 Ⅱ Ⅰ P v 2 第一次加速：卫星需要的向心力 mv 2 增大了，但万有引力 GMm 没变，因此卫星将开始做 r r 2 离心运动，进入椭圆形的转移轨道Ⅱ。点火过程中卫星的线速度增大。 在转移轨道上， 卫星从近地点 P 向远地点 Q 运动过程只受重力作用， 重力做负功， 速度减小。 在远地点 Q 时如果不进行再次点火，卫星将继续沿椭圆轨道运行，从远地点 Q 回到近地点 P ，不 会自动进入同步轨道。 这种情况下卫星在 Q 点受到的万有引力大于以速率 v 3 沿同步轨道运动所需 要的向心力，因此卫星做向心运动。 为使卫星进入同步轨道， 在卫星运动到 Q 点时必须再次启动卫星上的小火箭，短时间内使卫 - 1 -
人造地球卫星高中物理知识点
人造地球卫星 人造地球卫星知识点包括人造地球卫星知识点梳理、人造卫星的运行规律、卫星的轨道等部分，有关人造地球卫星的详情如下： 人造地球卫星知识点梳理 1．卫星的发射 (1)1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功． (2)1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功，开创了中国航天史的新纪元． (3)目前在轨有效运行的卫星有上千颗，其中的通信、导航、气象等卫星已极大地改变了人类的生活． 2．同步卫星的特点 地球同步卫星位于赤道上方高度约______处，因相对地面静止，也称________卫星．地球同步卫星与地球以__________的角速度转动，周期与地球自转周期________． 答案： 2．36 000 km静止相同相同 人造卫星的运行规律 1.人造卫星的运动规律 (1)人造卫星的线速度、角速度、周期均与人造卫星的质量无关． (2)轨道半径越大，线速度越小，角速度越小，周期越长． 常用规律表达式： ①由可得：，r越大，v越小．
②由可得：，r越大，ω越小． ③由可得：，r越大，T越大． ④由可得：，r越大，a越小． 点睛： 高轨低速长周期 2.同步卫星的特点 特点理解 定周期运行周期与地球自转周期相同，T＝24 h． 定轨道平面所有地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内． 定高度离地面高度约为3.6×104 km. 定速率运行速率为3.1×103 m/s. 定点每颗同步卫星都定点在世界卫星组织规定的位置上． 定加速度由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此向心加速度大小不 变. 卫星的轨道 ①赤道轨道：卫星轨道在赤道平面内，卫星始终处于赤道上方． ②极地轨道：卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星经过两极上空． ③其他轨道：卫星轨道和赤道平面成一定角度(不为90 ╱°)．
高中物理知识点整合人造地球卫星的分类素材
用心爱心专心 -1 - 人造地球卫星的分类 人造卫星的分类，可以安装用途，运行轨道等分来，不过在我们高中物理中更加侧重对人造 卫星运行轨道的研究，所以，我们就按照卫星的运行方式给予分类 （1）、地球同步卫星： ① 、同步卫星的概念：所谓地球同步卫星，是指相对于地球静止、处在特定高度的轨道上、 具有特定速度且与地球具有相同周期、相同角速度的卫星的一种。 ② 、同步卫星的特性： 不快不慢------ 具有特定的运行线速度 （V=3100m/s ）、特定的角速度（3 =7.26x10-5 ra d/s ） 和特定的周期（T=24小时）。 不高不低------ 具有特定的位置高度和轨道半径， 高度H=3.58 x107m,轨道半径r=4.22 x107m. 不偏不倚 —— 同步卫星的运行轨道平面必须处于地球赤道平面上，轨道中心与地心重合， 只能‘静止’在赤道上方的特定的点上。 证明如下： 如图4-1所示，假设卫星在轨道 A 上跟着地球的自转同步地匀速圆周运动，卫星运动的向心 力来自地球对它的引力F 引，F 引中除用来作向心力的F i 夕卜，还有另一分力F 2,由于F 2的作 用将使卫星运行轨道靠向赤道，只有赤道上空，同步卫星才可能在稳定的轨道上运行。 h=R-R 地 是一个定值。（h 是同步卫星距离地面的高度 ） 因此，同步卫星一定具有特定的位置高度和轨道半径。 =3 \* GB3 ③、同步卫星的科学应用： 同步卫星一般应用于通讯与气象预报，高中物理中出现的通讯卫星 与气象卫星一般是指同步卫星。 （2）、一般卫星: ①、定义: 般卫星指的是，能围绕地球做圆周运动，其轨道半径、轨道平面、运行速度、运行周期各 不相同的一些卫星。 ②、、卫星绕行速度与半径的关系: 由"J - ■ F 得： ③ 、、卫星绕行角速度与半径的关系: G ―=- = no r r 由 得： ④、、卫星绕行周期与半径的关系: G 匸 n 由 （3）双星问题 两颗靠得很近的、质量可以相比的、相互绕着两者连线上某点做匀速圆周运的星体，叫做双 星•双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引力提 供•由于引力的作用是相互的，所以两子星做圆周运动的向心力大小是相等的，因两子星绕 着连线上的一点做圆周运动，所以它们的运动周期是相等的，角速度也是相等的，线速度与 两子星的轨道半径成正比. 图4-1 （r 越大v 越小） ;（r 越大3越小） 由 o 即 得: （r 越大T 越大），
高中物理天体运动热点难点重点卫星变轨问题深度解析(包教会)
卫星变轨问题 引例：飞船发射及运行过程：先由运载火箭将飞船送入椭圆轨道，然后在椭圆轨道的远地点A 实施变轨，进入预定圆轨道，如图所示，飞船变轨前后速度分别为v1、v2，变轨前后的运行周期分别为T1、T2，飞船变轨前后通过A 点时的加速度分别为a1、a2，则下列说法正确的是 A ．T1＜T2，v1＜v2，a1＜a2 B ．T1＜T2，v1＜v2，a1＝a2 C ．T1＞T2，v1＞v2，a1＜a2 D ．T1＞T2，v1＝v2，a1＝a2 解答：首先，同样是A 点，到地心的距离相等，万有引力相等，由万有引力提供的向心力也相等，向心 加速度相等。如果对开普勒定律比较熟悉，从T 的角度分析： 由开普勒定律知道，同样的中心体，k=a^3/T^2为一常数。从图中很容易知道，圆轨道的半径R 大于椭圆轨道的半长轴a ，这样可得圆轨道上运行的周期T2大于椭圆轨道的周期T1。如果对离心运动规律比较熟悉，从v 的角度分析： 1、当合力[引力]不足以提供向心力（速度比维持圆轨道运动所需的速度大）时，物体偏离圆轨道向外运动，这一点可以说明椭圆轨道近地点天体的运动趋向。 2、当合力[引力]超过运动向心力（速度比维持圆轨道运动所需的速度小）时，物体偏离圆轨道向内运动，这一点可以说明椭圆轨道远地点天体的运动趋向。 对椭圆轨道，A 点为远地点，由上述第2条不难判断，在椭圆轨道上A 点的运行速度v1比圆轨道上时A 点的速度v2小。 综上，正确选项为B 。 注意：变轨的物理实质就是变速。由低轨变向高轨是加速，由高轨变向低轨是减速。其基本操作都是打开火箭发动机做功，但加速时做正功，减速时做负功。 一、人造卫星基本原理 1、绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所需向心力由万有引力提供。 2、轨道半径r 确定后，与之对应的卫星线速度r GM v =、周期GM r T 32π=、向心加速度2r GM a =也都是唯一确定的。 3、如果卫星的质量是确定的，那么与轨道半径r 对应的卫星的动能E k 、重力势能E p 和总机械能E 机也是唯一确定的。 4、一旦卫星发生了变轨，即轨道半径r 发生变化，上述所有物理量都将随之变化（E k 由线速度变化决定、E p 由卫星高度变化决定、E 机不守恒，其增减由该过程的能量转换情况决定）。同理，只要上述七个物理量之一发生变化，另外六个也必将随之变化。 在高中物理中，涉及到人造卫星的两种变轨问题。 二、渐变 由于某个因素的影响使原来做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢的变化（逐渐增大或逐渐减小），由于半径变化缓慢，卫星每一周的运动仍可以看做是匀速圆周运动。 解决此类问题，首先要判断这种变轨是离心还是向心，即轨道半径r 是增大还是减小，然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化。 如：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，无论轨道多高，都会受到稀薄大气的阻力作用。如果不及时进行轨道维持（即通过启动星上小型发动机，将化学能转化为机械能，保持卫星应具有的状态），卫星就会自动变轨，偏离原来的圆周轨道，从而引起各个物理量的变化。 这种变轨的起因是阻力。阻力对卫星做负功，使卫星速度减小，卫星所需要的向心力r mv 2 减小了，而万有引力2r GMm 的大小没有变，因此卫星将做向心运动，即轨道半径r 将减小。 由基本原理中的结论可知：卫星线速度v 将增大，将引起： 1、周期T 将减小； 2、向心加速度a 将增大； 3、动能E k 将增大； 4、势能E p 将减小； 5、有部分机械能转化为内能（摩擦生热），卫星机械能E 机将减小。 为什么卫星克服阻力做功，动能反而增加了呢？这是因为一旦轨道半径减小，在卫星克服阻 力做功的同时，万有引力（即重力）将对卫星做正功。而且万有引力做的正功远大于克服空气阻 力做的功，外力对卫星做的总功是正的，因此卫星动能增加。 根据E 机=E k +E p ，该过程重力势能的减少总是大于动能的增加。 又如：有一种宇宙学的理论认为在漫长的宇宙演化过程中，引力常量G 是逐渐减小的。如果这个结论 正确，那么环绕星球将发生离心现象，即环绕星球到中心星球间的距离r 将逐渐增大，环绕星球的线速度v v 3 v 4 v 1 Q Ⅰ Ⅲ Ⅱ