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高中物理常见学习问题:地球同步卫星运行特点?|王尚答疑

2020.09.04 15:20

 

齐思源老师

地球同步卫星有何特点?同步具体指的是什么?这是高一物理万有引力部分学习时常见的问题与困惑点。这篇文章王尚老师进行了解析。

高中物理学习质疑与王尚老师答疑

学生学习问题

王尚老师您好,我购买了您辅导书《物理自诊断》。

在疫情期,我们学校现在是网络上课。

高中物理必修2教材中的一些知识点学校老师讲解的不够清楚,我对人造卫星这里有很多疑惑点。

比如,地球同步卫星的含义到底是什么?同步如何理解?地球同步卫星有何特点?

物理学习

王尚老师回复

地球在不停止地围绕地轴自传,这个自传当然是有周期的,同学们都知道,小学都学过,是24个小时,也就是整整一天。

所有发射的人造卫星,都在围绕地球的地心做圆周运动。注:这里不考虑椭圆运动。

有的卫星很特殊,是同步的。同步二字是指:

卫星与地球自传同步的,即这个卫星的周期也是24小时,与地球自传周期是一样的。

还需要说明的是,同步卫星运动轨迹在赤道所处的面上,只有这样,才能与地球一起围绕地轴同步旋转。

请注意,是围绕地轴。

你站在赤道上不动,你头顶的正上方,可能就有一颗同步卫星,它可能与你保持相对静止,和你一起围地轴运动。

这时,你去看它,会感觉,它一直静止在那里,一动不动。这就是同步卫星的最大特点。

显然,由于相对地面位置固定,人造地球同步卫星,对信息数据的传递是非常有帮助的。

笔者最后再提醒下,因为周期是固定的(24小时),同学们可以代入圆周运动与万有引力公式原文作者王 尚老师,还可以计算得出结论:人造地球同步卫星的轨道半径,是固定的。进一步分析可知,人造地球卫星距离地面的高度,是固定值。

还有什么不懂的,可以继续留言提问。

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原创作者:王尚,北京市物理教师,高中物理网(gaozhongwuli.com)力学组主编。

 

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