高考物理一輪復(fù)習(xí)課件人造衛(wèi)星宇宙速

高考物理一輪復(fù)習(xí)課件人造衛(wèi)星宇宙速匯報(bào)人：XX20XX-01-21目錄contents人造衛(wèi)星基本概念與原理宇宙速度概念及計(jì)算方法人造衛(wèi)星軌道特性與變化規(guī)律人造衛(wèi)星在通信、導(dǎo)航等領(lǐng)域應(yīng)用我國(guó)人造衛(wèi)星發(fā)展歷程與成就展示高考物理一輪復(fù)習(xí)策略與備考建議01人造衛(wèi)星基本概念與原理人造衛(wèi)星定義及分類人造衛(wèi)星定義人造衛(wèi)星是指由人類制造并發(fā)射到太空中的無(wú)人航天器，它按照一定的軌道繞地球或其他天體運(yùn)行。人造衛(wèi)星分類根據(jù)用途和軌道特性，人造衛(wèi)星可分為通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星等。地球引力作用地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星的引力是維持衛(wèi)星軌道穩(wěn)定的主要因素，引力大小與衛(wèi)星和地球之間的距離有關(guān)。軌道參數(shù)描述衛(wèi)星軌道的主要參數(shù)包括半長(zhǎng)軸、偏心率、傾角、升交點(diǎn)赤經(jīng)和近地點(diǎn)幅角等。地球引力與軌道關(guān)系物體的加速度與作用力成正比，與物體質(zhì)量成反比。在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)中，地球?qū)πl(wèi)星的引力提供向心力，使衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)。牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律，可以推導(dǎo)出衛(wèi)星的向心加速度與軌道速度之間的關(guān)系，進(jìn)而分析衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。向心加速度與軌道速度關(guān)系牛頓第二定律在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用開普勒第一定律（軌道定律）01所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。這一定律揭示了行星運(yùn)動(dòng)的軌道形狀和太陽(yáng)的位置關(guān)系。開普勒第二定律（面積定律）02對(duì)于同一個(gè)行星而言，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。這一定律描述了行星在軌道上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律。開普勒第三定律（周期定律）03行星的公轉(zhuǎn)周期的平方與其橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的立方成正比。這一定律揭示了行星公轉(zhuǎn)周期與軌道大小之間的關(guān)系，為天體物理學(xué)和宇宙航行提供了重要的理論基礎(chǔ)。開普勒三定律及其意義02宇宙速度概念及計(jì)算方法第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度。第一宇宙速度定義第一宇宙速度是航天器沿地球表面作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)必須具備的速度，也是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，同時(shí)也是衛(wèi)星最大環(huán)繞速度。物理意義第一宇宙速度定義與意義第二宇宙速度又稱為逃逸速度，指物體完全擺脫地球引力束縛，飛離地球的所需要的最小初始速度。當(dāng)物體（如航天器）飛行速度達(dá)到11.2千米/秒時(shí)，就可以擺脫地球引力的束縛，飛離地球進(jìn)入宇宙。第二宇宙速度計(jì)算及意義物理意義第二宇宙速度定義第三宇宙速度概念及逃逸速度第三宇宙速度是指在地球上發(fā)射的物體飛出太陽(yáng)系所需的最小初始速度，其數(shù)值為16.7千米/秒。第三宇宙速度定義逃逸速度是一個(gè)物體脫離一個(gè)星體的引力束縛所需要達(dá)到的最低速度。對(duì)于地球來(lái)說(shuō)，逃逸速度大約是11.2公里/秒。逃逸速度概念近地衛(wèi)星的軌道半徑接近于地球半徑，因此其發(fā)射速度接近于第一宇宙速度。近地衛(wèi)星同步衛(wèi)星的軌道半徑比近地衛(wèi)星大得多，因此其發(fā)射速度也要相應(yīng)提高。同步衛(wèi)星地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑最大，因此其發(fā)射速度也最高。通常需要將衛(wèi)星發(fā)射到離地面約3.6萬(wàn)公里的高度，然后再通過變軌等方式將其送入靜止軌道。地球靜止軌道衛(wèi)星不同類型衛(wèi)星所需最小發(fā)射速度03人造衛(wèi)星軌道特性與變化規(guī)律圓形軌道衛(wèi)星距離地心的距離始終保持不變。衛(wèi)星的線速度和角速度都是恒定的。圓形軌道和橢圓形軌道特點(diǎn)比較衛(wèi)星在軌道上的任意一點(diǎn)都具有相同的機(jī)械能。圓形軌道和橢圓形軌道特點(diǎn)比較橢圓形軌道衛(wèi)星的線速度和角速度隨位置變化，近地點(diǎn)最大，遠(yuǎn)地點(diǎn)最小。衛(wèi)星在軌道上的不同點(diǎn)具有不同的機(jī)械能，近地點(diǎn)勢(shì)能最小，動(dòng)能最大；遠(yuǎn)地點(diǎn)勢(shì)能最大，動(dòng)能最小。衛(wèi)星距離地心的距離在變化，近地點(diǎn)最近，遠(yuǎn)地點(diǎn)最遠(yuǎn)。圓形軌道和橢圓形軌道特點(diǎn)比較地球同步軌道和太陽(yáng)同步軌道區(qū)別地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星的軌道周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，因此衛(wèi)星相對(duì)于地面是靜止的。通常用于通信、氣象觀測(cè)等需要固定地面覆蓋的應(yīng)用。衛(wèi)星的軌道平面和太陽(yáng)始終保持固定的取向，使得衛(wèi)星在固定的地方時(shí)始終有相同的太陽(yáng)光照條件。通常用于遙感、地球觀測(cè)等需要一致的光照條件的應(yīng)用。太陽(yáng)同步軌道（SSO）傾斜地球同步軌道（IGSO）特性分析01傾斜地球同步軌道（IGSO）02衛(wèi)星的軌道平面與地球赤道面有一定的傾角，但軌道周期仍然與地球自轉(zhuǎn)周期相同。03這種軌道結(jié)合了地球同步軌道和太陽(yáng)同步軌道的特點(diǎn)，既可以實(shí)現(xiàn)固定地面覆蓋，又可以保持一定的太陽(yáng)光照條件。04通常用于需要同時(shí)考慮地面覆蓋和光照條件的應(yīng)用，如某些特定的遙感任務(wù)。變軌原理衛(wèi)星變軌是通過改變其軌道上的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)開普勒定律，改變速度可以改變衛(wèi)星的軌道形狀和大小。通過在特定位置施加推力，可以增加或減少衛(wèi)星的速度，從而改變其軌道參數(shù)。衛(wèi)星變軌原理和實(shí)現(xiàn)方法01使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行推力控制，通過精確計(jì)算和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間和推力大小來(lái)實(shí)現(xiàn)變軌。利用其他天體（如月球或其他行星）的引力輔助進(jìn)行變軌，這種方法稱為引力助推。通過電推進(jìn)系統(tǒng)（如離子推進(jìn)器或霍爾推進(jìn)器）進(jìn)行連續(xù)小推力變軌，這種方法適用于長(zhǎng)期、精細(xì)的軌道調(diào)整。實(shí)現(xiàn)方法020304衛(wèi)星變軌原理和實(shí)現(xiàn)方法04人造衛(wèi)星在通信、導(dǎo)航等領(lǐng)域應(yīng)用VS利用衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器接收地面發(fā)射的電磁波信號(hào)，經(jīng)放大、變頻后轉(zhuǎn)發(fā)回地面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。通信衛(wèi)星優(yōu)勢(shì)覆蓋范圍廣，不受地形限制，通信容量大，傳輸質(zhì)量高。通信衛(wèi)星工作原理通信衛(wèi)星工作原理和優(yōu)勢(shì)包括導(dǎo)航衛(wèi)星、地面控制部分和用戶設(shè)備部分。通過測(cè)量用戶接收機(jī)到至少四顆導(dǎo)航衛(wèi)星的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式解算出用戶的三維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)定位。導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)組成定位原理導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)組成及定位原理大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感衛(wèi)星可監(jiān)測(cè)大氣污染物的分布、變化和傳輸過程。水環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感衛(wèi)星可用于監(jiān)測(cè)水體污染、水華、赤潮等現(xiàn)象。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感衛(wèi)星可監(jiān)測(cè)森林覆蓋、草地退化、土地沙化等生態(tài)環(huán)境問題。遙感衛(wèi)星在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星用于在太空環(huán)境下進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如微重力實(shí)驗(yàn)、空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)等。技術(shù)測(cè)試衛(wèi)星用于測(cè)試和驗(yàn)證新型航天器技術(shù)、新型推進(jìn)技術(shù)等，為航天技術(shù)的發(fā)展提供支撐?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)測(cè)試類衛(wèi)星簡(jiǎn)介05我國(guó)人造衛(wèi)星發(fā)展歷程與成就展示20世紀(jì)50年代，國(guó)際形勢(shì)緊張，為保衛(wèi)國(guó)家安全、維護(hù)民族獨(dú)立，我國(guó)決定發(fā)展自己的航天事業(yè)。1956年，中國(guó)航天創(chuàng)建，提出“兩彈一星”的發(fā)展戰(zhàn)略。1957年，蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，刺激了中國(guó)加快航天發(fā)展的步伐。我國(guó)人造衛(wèi)星事業(yè)起步背景回顧東方紅一號(hào)至長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭發(fā)展歷程1970年，中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”成功發(fā)射。1980年，中國(guó)成功發(fā)射遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭。從1990年開始，中國(guó)進(jìn)入國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)。1975年，中國(guó)第一顆返回式衛(wèi)星成功發(fā)射并返回。1987年，中國(guó)成功發(fā)射第一顆靜止軌道通信衛(wèi)星。至2000年，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭共發(fā)射50多次，成功率達(dá)到90%以上。2000年，中國(guó)建成北斗一號(hào)系統(tǒng)，向中國(guó)提供服務(wù)。2020年，北斗三號(hào)系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成，向全球提供服務(wù)。2012年，北斗二號(hào)系統(tǒng)建成，向亞太地區(qū)提供服務(wù)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)具備高精度、高可靠、高安全等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于交通、農(nóng)業(yè)、測(cè)繪等領(lǐng)域。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)成果展示未來(lái)我國(guó)人造衛(wèi)星事業(yè)發(fā)展規(guī)劃繼續(xù)推進(jìn)載人航天工程，開展空間站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。開展小行星探測(cè)、火星取樣返回等深空探測(cè)任務(wù)。推進(jìn)重型運(yùn)載火箭研制，提升進(jìn)入空間能力。實(shí)施嫦娥探月工程四期，開展月球科研站建設(shè)。06高考物理一輪復(fù)習(xí)策略與備考建議03加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力，熟悉基本儀器的使用方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。01熟練掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律等基礎(chǔ)理論知識(shí)，并能夠靈活運(yùn)用解決相關(guān)問題。02深入理解圓周運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)等基本概念和規(guī)律，掌握相關(guān)物理量的計(jì)算方法和應(yīng)用技巧。掌握基礎(chǔ)知識(shí)，夯實(shí)基礎(chǔ)能力熟悉題型特點(diǎn)，提高解題技巧01熟悉高考物理試題的命題特點(diǎn)和規(guī)律，了解各類題型的解題方法和技巧。02針對(duì)選擇題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題等不同題型進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練，提高解題速度和準(zhǔn)確性。學(xué)會(huì)分析復(fù)雜問題的物理過程，善于運(yùn)用物理圖像和數(shù)學(xué)工具解決問題。03010203關(guān)注物理學(xué)領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)和最新研究成果，了解相關(guān)科技應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。拓寬知識(shí)視野，了解物理學(xué)與其他學(xué)科的交叉點(diǎn)和融合趨勢(shì)，