望城金海+++++++++卫星变轨和双星、多星问题导学案.doc

《卫星变轨和双星、多星问题》导学案【学习目标】:;;、,乐于学习的品质.【学习重点】:1、理解人造卫星的发射、运行与回收的相关知识2、卫星的变轨原理及会分析卫星在不同轨道相切点引力、加速度、速度、大小关系3、.双星的运动特点【学习难点】:卫星的变轨原理及会分析卫星在不同轨道相切点引力、加速度、速度、大小关系【学习过程】一、【复习回顾】人造卫星运行的基本原理人造卫星绕地球做         ,由万有引力提供向心力,即轨道半径r确定后,与之对应的卫星线速度、角速度、周期、向心加速度也都是确定的。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。二、【自学自测】,V增大时,F引 F向,卫星做  运动;V减小时,F引 F向,卫星做  运动。    (加速、减速),使其沿椭圆轨道上运行,当行至椭圆轨道的远点处时,再次      (加速、减速),即可使其沿高轨道上运行。(根据右图填写下列式子的大小关系)         。     ,即两颗恒星受到的向心力       。,即两颗恒星       ,      。三、【合作探究】探究1卫星变轨原理:人造卫星在低轨道上运行,要想让其在高轨道上运行,应采取什么措施?例题1:宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,,,,均不能与空间站对接补充变轨运行分析1、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时,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。试分析这些量怎样变化?2、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:发射高轨道卫星时,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v1,第一次在P点点火加速,在短时间内将速率由v1增加到v2,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v3,此时进行第二次点火加速,在短时间内将速率由v3增加到v4,使卫星进入高轨道Ⅲ,绕地球做匀速圆周运动。试比较卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上经过P、Q两点时的速度和加速度的大小?探究2双星问题:什么叫双星?双星的运动特点?例题2:两个星球组成双星,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。现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量?四、【堂测练习】,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,如图2所示,则卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时,,是两个卫星的运行轨道,相切于P点,地球位于两个椭圆的焦点,P是卫星1的远地点、是卫星2的近地点。在点P,下列说法中正确的是:               “联盛TMA-4”载人飞船成功地完成了与国际空间站“曙光”号功能货舱的自动对接。关于宇宙飞船与空间站对接,下列说法中正确的是 (  ),飞船在空间站附近同一条轨道上,然后启动飞船上的助推器,,然后启动飞船上的助推器,