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范文一：同步卫星、近地卫星与赤道物体概述
同步卫星、近地卫星与赤道物体概述
同步卫星、近地卫星与赤道物体是高中物理必修1天体运动中的几个典型模型,对返类模型理解不透彻,就会经常出现知识概念混淆、选用公式不当的情况。对同步卫星、近地卫星与赤道物体模型做一番对比,加深理解三者的相同点和不同点,是解决此类问题的关键。
一、厘清模型不同
1.同步卫星:运行周期和地球自转周期相同的人造地球卫星,即运行周期T=24h,它与地球保持相对静止,总是位于赤道的正上方。
2.近地卫星:轨道在地球表面附近的卫星,计算时轨道半径可近似取地球半径,即轨道半径r=R，R为地球半径，。
3.赤道物体:静止在地球赤道的表面上,随地球自转而绕地轴做匀速圆周运动,与地球相对静止,它做圆周运动的周期T=24h。
其中,同步卫星和近地卫星是地球卫星,遵循地球卫星运动规律,可选用卫星的有关公式迕行计算;赤道物体不是地球卫星,不遵循地球卫星运动规律,不可选用卫星的有关公式迕行计算,但仍然遵循圆周运动规律,可选用圆周运动的有关公式迕行计算。
二、抓住三者的联系
1.三者都在绕地轴做匀速圆周运动,所需向心力都与地球的万有引力有关。同步卫星和近地卫星绕地球运行时离开地面,只受万有引力作用,万有引力提供向心力;赤道上物体随地球自转时不离开地面,除受到万有引力作用外,迓受到地面的支持力,它做圆周运动所需的向心力由万有引力与支持力的合力来提供。受力不同是运动不同的根本,其它各量不同都由此推导得出。
2.同步卫星和赤道物体都与地球保持相对静止,运行周期相同;近地卫星与赤道物体的轨道半径近似相同,都是R。
三、推导其他不同
1.轨道半径不同:同步卫星的轨道半径
1.轨道半径不同:同步卫星的轨道半径r同=R+h,h为同步卫星离地面的高度,大约
>r迒=r赤; 为36000千米,半径大小关系为:r同
2.向心加速度不同:由G= =ma得:a= ,又r同>r迒,所以:r同r返，所以:r同>r赤 ;向心加速度的大小关系为:r返>r同>r赤;
3.周期不同:近地卫星的周期由mg=mR0 得:T=2π =84min;同步卫星和赤道物体的周期都为24h，周期的大小关系为:r同=r赤>r返;
4.线速度不同:由G =m 得:v2= 又r同>r返所以:v同r赤，故线速度的大小关系为:v返>v同>v赤;
5.角速度不同:由G =mrw2得:w2= ，又r同>r返，所以:w同
注意:赤道物体向心力不全是由万有引力提供，所以不能由a= 、v= 、w= 比较赤道物体的向心加速度、线速度、角速度的大小。
同步卫星、近地卫星与赤道物体各物理量比较:
四、实战应用
例1:如图所示，赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球的同步卫星C，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较三个物体的运动情况，以下判断正确的是( )
A.三者的周期关系为TA>TB>TC
B.三者向心加速度的大小关系为aA>aB>aC
C.三者角速度的大小关系为ωA<><ωb>
D.三者线速度的大小关系为υA<><υb>
分析:本题中涉及到三个做圆周运动物体，AC转动的周期相等，BC同为卫星，故比较他们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较。
解:(1)AC比较，均与地球同步，周期相等，角速度相等:
由a=ω2r，aA
由v=ωr，可知υA<υc>
(2)BC比较，同为卫星，均用卫星公式计算
由人造卫星的速度公式v= ，可知υC<υb>
所以，三者角速度的大小关系为ωA<><ωb>
三者线速度的大小关系为υA<><υb>
故选D
点评:本题涉及到两种物理模型，即AC转动的周期相等，BC同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较。
以上对同步卫星、近地卫星与赤道物体的概念和异同做了详细的探讨，只有掌握了这三者的关系才能准确无误的解决这类问题。
文章源自: 卫星天线 http://www.wxqc001.com/
范文二：赤道上的物体-近地卫星-同步卫星
辅导课教案提纲
教师: 学生： 年级： 授课时间： 年 月 日
则该行星的自转周期约为
A．6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时
6：土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动，其中两个岩
石颗粒A和B与土星中心的距离分别为和
，忽略所有岩
石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示） （1）求岩石颗粒A和B的线速度之比； （2）求岩石颗粒A和B的周期之比；
（3）土星探测器上有一物体，在地球上重力为10N，推算出它在距土星中心处
受到土星的引力为0.38N，已知地球半径为，请估算土星质量是地球质量的多
少倍？
7：如图（1）所示，地球上空有人造地球同步通信卫星，它们向地球发射微波，但无论同步卫星数目增到多少个，地球表面上总有一部分面积不能直接收到它们发射来的微波，问这个面积S与地球面积
之比至少有多大？结果要求保留两位有效数字，已知地球半径
。半径为R，高为h的球缺的表面积为
，球面积为
。
（1） （2）
作业
1．(单选)北京时间2012年4月16日天文爱好者迎来了土星冲日的美丽天象，观赏到了美丽的“指环王”．土星是夜空最美丽的星球之一，它是肉眼易见的大行星中离地球最远的，在望远镜中，其外形像一顶草帽，被誉为“指环王”．土星冲日是指土星和太阳正好分处地球两侧，三者几乎成一条直线，此时土星与地球距离最近，亮度也最高，是观测的最佳时机．冲日前后，太阳刚从西方落下，土星便由东方升起，直到天亮由西方落下，整夜可见，是一年中观测土星最好的时机．该天象大约每378天发生一次，基本上是一年一度．已知土星和地球绕太阳公转的方向相同，则 ( )．
A．土星公转的速率比地球大 B．土星公转的向心加速度比地球大
4
范文三：16同步卫星和近地卫星考试案1
年级 高三 科目 物理 制作时间:2014-10-13 总第42课时
使用时间: 批改时间: 制作人王 进
同步卫星和近地卫星考试案
班级 姓名 总分 要求:先用25分钟独立完成必做题，做完后公布正确答案，学生用红笔对改更正，错的进行讨论，最后不会的老师讲解。课后完成选做题。
必做题(每题10分)
1(关于地球同步卫星，它们具有相同的 ( )
A. 质量 B(高度 C(向心力 D(周期
2(在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法正确的是 ( )
A(它们的质量可能不同 B(它们的速度可能不同
C(它们的向心加速度可能不同 D(它们离地心的距离可能不同
3(某同学通过Internet查询到“神舟五号”飞船在圆形轨道上运行一周的时间大约为90分钟，他将这一信息与地球同步卫星进行比较，由此可知( )
A(“神舟五号”在圆形轨道上运行时的向心加速度比地球同步卫星小
B(“神舟五号”在圆形轨道上运行时的速率比地球同步卫星小
C(“神舟五号”在圆形轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星低
D(“神舟五号”在圆形轨道上运行时的角速度比地球同步卫星小
4. 关于人造地球卫星的说法，正确的是( )
A(轨道半径越大，运行速率也越大
B(各个国家发射的地球同步卫星的轨道半径都相同
C(地球同步卫星有可能定点于北京地区的上空
D(绕地球匀速转动的卫星，它们运行轨道半径的三次方与运行周期的平方之比都相同 5(我国发射的“风云”一号气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h;我国发射的“风云”二号气象卫星是地球同步卫星，周期为24h。比较这两颗卫星可知( )
A(“风云”一号气象卫星距地面较近，且运行速度较大
B(“风云”一号气象卫星距地面较近，且运行速度较小
C(“风云”一号气象卫星距地面较远，且运行速度较小
D(“风云”一号气象卫星距地面较远，且运行速度较大
6(地球同步卫星离地心的距离为r，运动速度为v，加速度为a;地球赤道上的物体随地11
球自转的向心加速度为a;第一宇宙速度为v，地球半径为R，则下列关系正确的是( ) 22
2vvarrarR1111,,, A(, B( C( D( 2aRvRavRr2222
7.地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星高度为h，则此
成功源于自信，坚持就能胜利～
年级 高三 科目 物理 制作时间:2014-10-13 总第42课时
使用时间: 批改时间: 制作人王 进
同步卫星卫星线速度大小为( )
22RgRh2,(，)2,(R，h)A、 B、 C、 D、 (R，h)gTTR，h
8. 设地球质量为M、半径R、自转角速度ω，地球同步卫星的质量为m，离地面高度为h，万有引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，则卫星环绕地球同步运行的线速度大小为( )
GMg3RA. ω(R+h) B. C.GM, D. R，hR，h
9(2005年10月12日9时，“神舟六号”成功发射，两位宇航员乘飞船在高空中飞行一昼夜大约只需要1.5小时。由此可知( )
A(“神舟六号”在圆周轨道上的运行速率比地球同步卫星小
B(“神舟六号”在圆周轨道上的运行角速度比地球同步卫星小
C(“神舟六号”在圆周轨道上运行时的向心加速度比地球同步卫星小 D(“神舟六号”在圆周轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星低
选做题
10.已知地球的质量约为月球质量的81倍,地球半径于约为月球半径的4倍,在地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s,周期为84min,那么在月球上发射一颗近地卫星的环绕速度多大?它的周期多大?
组长意见:____________________
成功源于自信，坚持就能胜利～
范文四：分清同步卫星、近地卫星与赤道物体
分清同步卫星、近地卫星与赤道物体
同步卫星、近地卫星与赤道物体是高中物理必修1天体运动中的几个典型模型，对这类模型理解不透彻，就会经常出现知识概念混淆、选用公式不当的情况。对同步卫星、近地卫星与赤道物体模型做一番对比，加深理解三者的相同点和不同点，是解决此类问题的关键。
一、厘清模型不同
1. 同步卫星：运行周期和地球自转周期相同的人造地球卫星，即运行周期t=24h，它与地球保持相对静止，总是位于赤道的正上方。
2. 近地卫星：轨道在地球表面附近的卫星，计算时轨道半径可近似取地球半径，即轨道半径r=r（r 为地球半径）。
3. 赤道物体：静止在地球赤道的表面上，随地球自转而绕地轴做匀速圆周运动，与地球相对静止，它做圆周运动的周期t=24h。 其中，同步卫星和近地卫星是地球卫星，遵循地球卫星运动规律，可选用卫星的有关公式进行计算；赤道物体不是地球卫星，不遵循地球卫星运动规律，不可选用卫星的有关公式进行计算，但仍然遵循圆周运动规律，可选用圆周运动的有关公式进行计算。
二、抓住三者的联系
1. 三者都在绕地轴做匀速圆周运动，所需向心力都与地球的万有引力有关。同步卫星和近地卫星绕地球运行时离开地面，只受万有引力作用，万有引力提供向心力；赤道上物体随地球自转时不离开地面，除受到万有引力作用外，还受到地面的支持力，它做圆周运
范文五：同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同
同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同
一、同步卫星 1. 轨道
同步卫星是运行周期和地球自转周期相同的人造地球卫星，它与地球保 持相对静止，总是位于赤道的正上方。因此任何一个同步卫星的轨道平面都 通过底薪，同步卫星的轨道也称为同步轨道。 2. 周期
同步卫星公转周期与地球自转周期相同，计T=24h。 3. 高度与轨道半径：设同步卫星离地面高度为h
Mm 4π2G =m 2R +h ） 得h=3.6x104km ，则轨道半径=R+h=4.2x107m 2（R +h ）T
4. 发射三颗同步卫星，即可覆盖全球的每个角落。
二、近地卫星 1. 轨道
近地是指轨道在地球表面附近的卫星，计算时轨道半径可近似取地球半径。 2, 周期
Mm 4π2
G 2=m 2R 解得T=84min
R T
3. 运行速率
2Mm V
G 2=m 解得V=7.9km/s （第一宇宙速度）
R R
4. 是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星最大线速度和最小周期。
三、赤道物体 1. 轨道
赤道物体是静止在地球赤道的表面上，随地球自转而绕地轴做匀速圆周 运动，与地球相对静止。
1
四、同步卫星、近地卫星与赤道物体的相同点
1. 三者都在绕地轴做匀速圆周运动，向心力都与地球的万有引力有关。 2. 同步卫星与赤道上物体的运行周期相同：T =24h。
3. 近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径相同：r =R 0(R 0为地球半径) 。
五、同步卫星、近地卫星与赤道物体的不同点
1、轨道半径不同：如图所示，同步卫星的轨道半径r 同=R 0+h ，h 为同步卫星离 地面的高度，大约为36000千米，近地卫星与赤道物体的轨道 半径近似相同，都是R 0，半径大小关系为：r 同
>r 近=r 赤。
2、向心力不同：同步卫星和近地卫星绕地球运行的向心力完全由地球对它们的 万有引力来提供，赤道物体的向心力由万有引力的一个分力来 提供，万有引力的另一个分力提供赤道物体的重力。
3、向心加速度不同：由G
Mm GM
=ma a =得：，又r 同22r r
>r 近，所以：
a 同
4π24π2
T T
r 同>r 赤，所以：a 同>a 赤; 向心加速度的大小关系为：
a 近>a 同>a 赤。
R 04π2
=84min ； 4、周期不同：近地卫星的周期由mg =mR 02得：T =2πg T
2
同步卫星和赤道物体的周期都为24h ，周期的大小关系为： T 同=T 赤>T 近。
Mm υ2GM
5、线速度不同：由G 2=m 得：，又r 同υ=
r r r 由υ=
2πr
和r 同T
>r 近，υ同<>
>r 赤得：υ同>υ赤，故线速度的大小关系
为： υ近>υ同>υ赤。 6、角速度不同：由G
Mm GM ，=mr ω2得：又r 同>r 近，所以： ω同<ω近； ω="">
r r
由T 同=T 赤得：ω同=ω赤，从而角速度的大小关系为：
注意：比较三者的向心加速度、线速度、角速度的大小时一定要区分清楚赤道物 体的，因为它的向心力不是万有引力的全部，所以不能由a = υ=
GM
、ω=r
ω同=ω赤<>
GM
、 r 2
GM
比较赤道物体的向心加速度、线速度、角速度的 r 3
大小。
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