物理是研究物質(zhì)最一般的運(yùn)動規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，物理學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動形式和規(guī)律。下面是小編整理的物理必修二同步衛(wèi)星知識點(diǎn)，僅供參考希望能夠幫助到大家。

物理必修二同步衛(wèi)星知識點(diǎn)

1、同步衛(wèi)星軌道為什么是圓而不是橢圓

地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)是它繞地軸運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，是/靜止0在赤道上空某處相對于地球不動的衛(wèi)星，這一特點(diǎn)決定了它的軌道只能是圓。因?yàn)槿绻能壍朗菣E圓，則地球應(yīng)處于橢圓的一個焦點(diǎn)上，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中就必然會出現(xiàn)近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，當(dāng)衛(wèi)星向近地點(diǎn)運(yùn)行時，衛(wèi)星的軌道半徑將減小，地球?qū)λ娜f有引力就變大，衛(wèi)星的角速度也變大;反之，當(dāng)衛(wèi)星向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時，衛(wèi)星的軌道半徑將變大，地球?qū)λ娜f有引力就減小，衛(wèi)星的角速度也減小，這與同步衛(wèi)星的角速度恒定不變相矛盾，所以同步衛(wèi)星軌道不是橢圓，而只能是圓。

2、為什么同步衛(wèi)星的軌道與地球赤道共面

假設(shè)衛(wèi)星發(fā)射在北緯某地的上空的B點(diǎn)，其受力情況如圖1所示，由于該衛(wèi)星繞地軸做圓周運(yùn)動所需的向心力只能由萬有引力的一個分力F1提供，而萬有引力的另一個分力F2就會使該衛(wèi)星離開B點(diǎn)向赤道運(yùn)動，除非另有一個力F'恰好與F2平衡(但因F'沒有施力物體，所以F'是不存在的)，所以衛(wèi)星若發(fā)射在赤道平面的上方(或下方)某處，則衛(wèi)星在繞地軸做圓周運(yùn)動的同時，也向赤道平面運(yùn)動，它的運(yùn)動就不會穩(wěn)定，從而使衛(wèi)星不能與地球同步，所以要使衛(wèi)星與地球同步運(yùn)行，必須要求衛(wèi)星的軌道與地球赤道共面。

如果將衛(wèi)星發(fā)射到赤道上空的A點(diǎn)，則地球?qū)λ娜f有引力F全部用來提供衛(wèi)星繞地軸做圓周運(yùn)動所需要的向心力，此時衛(wèi)星在該軌道上就能夠以與地球相同的角速度繞地軸旋轉(zhuǎn)，此時該衛(wèi)星才能夠“停留”在赤道上空的某點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與地球的自轉(zhuǎn)同步，衛(wèi)星就處于一種相對靜止?fàn)顟B(tài)中。

3、為什么所有同步衛(wèi)星的高度都是一樣的

在赤道上空的同步衛(wèi)星，它受到的唯一的力——萬有引力提供衛(wèi)星繞地軸運(yùn)轉(zhuǎn)所需的向心力。當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑r(或離地面的高度h)取某一定值時，衛(wèi)星繞地軸運(yùn)轉(zhuǎn)就可以與地球自轉(zhuǎn)同步，兩者的周期均為T=24h。

設(shè)地球質(zhì)量為M，地球半徑為R0，衛(wèi)星質(zhì)量為m，離地面的高度為h，則有

將R0=6400km，G=6。67×10-11N·m2/kg2，M=6。0×1024kg，T=24h=86400s代入上式得h=3。6×104km，即同步衛(wèi)星距離地面的高度相同(均為h=3。6×104km)，必然定位于赤“黃金圈”，是各國在太空主要爭奪的領(lǐng)域之一。

4、各國發(fā)射的同步衛(wèi)星會相撞嗎

由上述的分析可知：所有的同步衛(wèi)星都在距地面的高度均為h=3。6×104km的大圓上，那么由v=ω(R0+h)=2π(R0+h)/T=3。1km/s，故它們的線速度都相同，這些衛(wèi)星就如同在同一跑道上以相同速度跑步的運(yùn)動員一樣，它們之間處于相對靜止，不會出現(xiàn)后者追上前者的現(xiàn)象。因此只要發(fā)射時未撞上，以后就不可能相撞。

5、同步衛(wèi)星是如何發(fā)射和回收的

同步衛(wèi)星的發(fā)射，通常都采用變軌發(fā)射的方法。如圖2所示，先是用運(yùn)載火箭把衛(wèi)星送入近地圓軌道1，待衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定后，在近地點(diǎn)(a點(diǎn))，衛(wèi)星的火箭開始點(diǎn)火加速，把衛(wèi)星送入橢圓軌道2(稱為轉(zhuǎn)移軌道)上，橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)(b點(diǎn))距地心距離等于同步軌道半徑。以后再在地面測控站的控制下，利用遙控指令選擇在遠(yuǎn)地點(diǎn)啟動星載發(fā)動機(jī)點(diǎn)火加速，使衛(wèi)星逐步調(diào)整至同步圓軌道3運(yùn)行。

相反，對返回式衛(wèi)星(或飛船)在回收時，應(yīng)在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)分別使衛(wèi)星(或飛船)減速，使衛(wèi)星從高軌道進(jìn)入橢圓軌道，再回到近地軌道，最后進(jìn)入大氣層，落回地面。

6、同步衛(wèi)星發(fā)射過程中的“4個速率”的大小關(guān)系

如圖2所示，設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道1上a點(diǎn)的速率為v1，在橢圓軌道2經(jīng)過a點(diǎn)的速率為v2，在橢圓軌道2經(jīng)過b點(diǎn)的速率為v3，在圓軌道3經(jīng)過b點(diǎn)的速率為v4，比較這4個速率的大小關(guān)系.

(1)圓軌道上衛(wèi)星速率的比較

在圓軌道上衛(wèi)星以地心為圓心做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，由衛(wèi)星所受的萬有引力提供向心力，

即GMm/r2=mv2/r.得v=(GM/r)1/2

v4.

(2)橢圓軌道上近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)衛(wèi)星速率的比較

v3.

(3)火箭點(diǎn)火前、后衛(wèi)星速率的比較

v3

7、為什么要至少發(fā)射三顆同步衛(wèi)星且對稱分布在同一軌道上，才能實(shí)現(xiàn)全球通信

因地球同步衛(wèi)星與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，其數(shù)值均為T=24h.同步衛(wèi)星離地高度h一定，即h=3.6×104km。地球同步衛(wèi)星發(fā)射的電磁波沿直線傳播，所以一顆地球同步衛(wèi)星所發(fā)出的電磁波能覆蓋赤道上下方的范圍是DE區(qū).

cosθ=OE/OC=R0/R0+h=0.510

則θ=81.30所以DOE對應(yīng)的圓心角2θ=162.60，覆蓋整個赤道至少需要的衛(wèi)星個數(shù)為 n=3600/162.20=2.2。因此，要實(shí)現(xiàn)全球通信，至少需發(fā)射三顆地球同步衛(wèi)星且對稱分布在同一軌道上。

物理具體分類

經(jīng)典力學(xué)、理論力學(xué)、 電磁學(xué)、電動力學(xué)、熱力學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、宇宙物理學(xué)量子力學(xué)、粒子物理學(xué)、原子核物理學(xué)、原子分子物理學(xué)、固體物理學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)、激光物理學(xué)、等離子體物理學(xué)、地球物理學(xué)、生物物理學(xué)、天體物理學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、無線電物理學(xué)、熱學(xué)、量子場論、低溫物理學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)、磁學(xué)、液晶、醫(yī)學(xué)物理學(xué)、非線性物理學(xué)、計算物理學(xué)和空氣動力學(xué)等等。具體分類非常多，而且隨時間推移和研究，種類只會越來越多。

物理是一門難學(xué)的學(xué)科么?

這個問題，我不知道怎么回答。但是我可以明確的告訴你，在大部分人的眼里認(rèn)為物理的確是一門難學(xué)的學(xué)科，至少相比文科來說的確是比較耗腦袋。誠如錢鐘書在《圍城》里面寫到的“在大學(xué)里，理科學(xué)生瞧不起文科學(xué)生，外國語文系學(xué)生瞧不起文學(xué)系學(xué)生，中國文學(xué)系學(xué)生瞧不起哲學(xué)系學(xué)生…….”在書中，學(xué)理科的學(xué)生至少被認(rèn)為是智商高的代名詞。(這里就是開個玩笑了，社會的發(fā)展還是離不開各個學(xué)科齊頭并進(jìn)的發(fā)展。)

理科被我們認(rèn)為，是那種推公式，運(yùn)用邏輯思維推理的比較多，比較耗腦的學(xué)科。有的人天生就缺乏這方面的思維，對他們來說理科是難的，是難以學(xué)習(xí)的。但是對于那種，天生就具有很強(qiáng)的邏輯思維，推理能力的人來說物理又是簡單的。

所以這個問題的回答，要因人而異。當(dāng)然最近，國內(nèi)量子信息大牛，潘建偉老師做客央視，“”朗讀者.物理學(xué)家.潘建偉”中說了一句話：“沒想到還有這么簡單的學(xué)科，那就是物理….”。我認(rèn)為我們其他人不能只理解其表面的意思，我覺得他說物理簡單，不是說學(xué)起來很簡單，而是它描述如此復(fù)雜的世界的方式以及它的普遍性，已經(jīng)出人意料的成功和簡單!

物理必修二同步衛(wèi)星知識點(diǎn)