高一物理教案_第六章_万有引力定律(7)

等）在卫星中都无法使用，凡是与重力有关的实验，在卫星中也无法进行。

引导学生思考：在正常运行的卫星中，有一物体自行脱落，该物体作何种运动？ 引入：由于卫星受到的万有引力提供了它绕地球运行的向心力，轨道半径越大的卫星，运行速度越小，不同卫星可能在不同轨道上运行，满足什么样的条件，卫星能和地球自转同步呢？

2、地球的同步卫星：（1）同步卫星与地面相对静止，与地球自转同步，周期为24h。（2）同步卫星的运行方向与地球自转方向相同。（3）同步卫星定点在赤道正上方，离地高度、运行速率是唯一确定的。

分析：万有引力提供卫星运转的向心力，而同步卫星与地球自转同步，所以其轨道平面必定与赤道平面重合，且所有同步卫星都在赤道正上方。

设地球质量M，半径为R，自转周期为T，同步卫星质量m，离地高度h，由牛顿第二定律：G

Mm(R h)

2

m

4 T

2

2

(R h)

∴h

R又∵g

GMR

2

∴h

R

可见：同步卫星的离地高度、线速度大小是唯一确定的。代入具体数据可得h 35800km。