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《難點之四 衛(wèi)星問題分析(精品).doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、難點之四衛(wèi)星問題分析一、難點形成原因：衛(wèi)星問題是高屮物理內(nèi)容屮的牛頓運動定律、運動學基木規(guī)律、能最守恒定律、力-有引力定律共至還有電磁學規(guī)律的綜合應用。如Z所以成為高屮物理教學難點乙一，不外乎有以卞幾個方面的原因。1、不能正確建立衛(wèi)星的物理模型而導致認知負遷移由于高中學生認知心理的局限性以及由牛頓運動定律研究地血物體運動到由天體運動規(guī)律研究T星問題的跨度，使其對T星、飛船、空間站、航天飛機等天體物體繞地球運轉(zhuǎn)以及對地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的運動學特點、受力情形的動力學特點分辯不清，無法建立T星或天體的勻速圓周運動的物理學模型（包括過稈模型和狀態(tài)模型），解題時
2、H然不白然界的受制于I口有的運動學思路方法，導致認知的負遷移，出現(xiàn)分析與判斷的失誤。2、不能正確區(qū)分衛(wèi)星種類導致理解混淆人造T星按運行軌道可分為低軌道T星、屮高軌道衛(wèi)星、地球同步軌道T星、地球靜止T星、太陽同步軌道衛(wèi)星、大橢圓軌道衛(wèi)星和極軌道衛(wèi)星;按科學用途可分為氣象衛(wèi)星、通訊一衛(wèi)星、偵察一衛(wèi)星、科學衛(wèi)星、應用衛(wèi)星和技術(shù)試驗T星。。。。。。由于不同稱謂的衛(wèi)星對應不同的規(guī)律與狀態(tài)，而學生對這些分類名稱與所學教材屮的一衛(wèi)星知識乂不能吻合對應，因而導致理解與應用上的錯誤。3、不能正確理解物理意義導致概念錯誤衛(wèi)星問題屮有諸多的名詞與概念，如，衛(wèi)星、雙星、行星、恒星
3、、黑洞；月球、地球、土星、火星、太陽；衛(wèi)星的軌道半徑、一衛(wèi)星的自身半徑；一衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期、衛(wèi)星的H轉(zhuǎn)周期；一衛(wèi)星的向心加速度、一衛(wèi)星所在軌道的重力加速度、地球表面上的重力加速度-衛(wèi)星的追趕、對接、變軌、噴氣、同步、發(fā)射、環(huán)繞等問題。。。。。。因為不清楚衛(wèi)星問題涉及到的諸多概念的含義，時常導致讀題、審題、求解過程屮概念錯亂的錯誤。4、不能正確分析受力導致規(guī)律應用錯亂由于高一時期所學物體受力分析的知識欠缺不全和疏于深化理解，牛頓運動定律、圓周運動規(guī)律、llll線運動知識的不熟悉茯至于淡忘，以至于不能將這些知識遷移并應用于一衛(wèi)星運行原理的分析，無法建立正確的分析
4、思路，導致公式、規(guī)律的胡亂套用，其解題錯謀也就在所難免。5、不能全面把握衛(wèi)星問題的知識體系，以致于無法正確區(qū)分類近知識點的不同。如，開普勒行星運動規(guī)律與力有引力定律的不同；赤道物體隨地球白轉(zhuǎn)的向心加速度與同步一衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的向心加速度的不同；月球繞地球運動的向心加速度與月球軌道上的重力加速度的不同;衛(wèi)星繞地球運動的向心加速度與切向加速度的不同;衛(wèi)星的運行速度與發(fā)射速度的不同；由力有引力、重力、向心力構(gòu)成的三個等量關(guān)系式的不同；沢體的自身半徑與一衛(wèi)星的軌道半徑的不同；兩個天體Z間的距離L與某一天體的運行軌道半徑r的不同。。。。。。只有明確的把握這些類近而
5、相關(guān)的知識點的異同時才能正確的分析求解衛(wèi)星問題。二、難點突破策略：（一）明確衛(wèi)星的概念與適用的規(guī)律：1、衛(wèi)星的概念：由人類制作并發(fā)射到太空屮、能環(huán)繞地球在空間軌道上運行（至少一圈）、用于科研應用的無人或載人航天器，簡稱人造一衛(wèi)星。高屮物理的學習過稈屮要將其抽象為一個能環(huán)繞地球做圓周運動的物體。2、適用的規(guī)律：牛頓運動定律、力有引力定律、開普勒天體運動定律、能量守恒定律以及圓周運動、曲線運動的規(guī)律、電磁感應規(guī)律。。。。。均適應于衛(wèi)星問題。但必須注意到“天上”運行的?衛(wèi)星與“地上”運動物體的受力情況的根本區(qū)別。（二）認清衛(wèi)星的分類：高屮物理的學習過程屮，無須知
6、道各種衛(wèi)星及其軌道形狀的具體分類，只要認清地球同步T星（與地球相對靜止）與一般衛(wèi)星（繞地球運轉(zhuǎn)）的特點與區(qū)別即可。（1）、地球同步衛(wèi)星：%1、同步一衛(wèi)星的概念：所謂地球同步一衛(wèi)星，是指相對于地球靜止、處在特定高度的軌道上、具有特定速度且與地球具有相同周期、相同角速度的衛(wèi)星的一種。%1、同步T星的特性：不快不慢——具有特定的運行線速度（V=31（）0m/s）、特定的角速度（3=7.26xlO?5md/$）和特定的周期（T=24小時）。不高不低?■一具有特定的位置高度和軌道半徑，高度H=3.58x107m,軌道半徑r=4.22xl07m.不偏不倚?同步衛(wèi)星的運
7、行軌道平面必須處于地球赤道平面上，軌道屮心與地心重合，只能'靜止'在赤道上方的特定的點上。證明如下：如圖4?1所不，假設(shè)T星在軌道A上跟著地球的自轉(zhuǎn)同步地勻速圓周運動，衛(wèi)星運動的向心力來白地球?qū)λ囊引，F(xiàn)引中除用來作向心力的F1夕卜，還有另一分力F2,由于F2的作用將使衛(wèi)星運行軌道靠向赤道，只有赤道上空，同步衛(wèi)星才可能在穩(wěn)定的軌道上運行。cMm2?G?―—=ma）RR由得Ah=R-R地是一個定值。（h是同步一衛(wèi)星距離地血的高度）因此，同步衛(wèi)星一定具有特定的位置高度和軌道半徑。③、同步一衛(wèi)星的科學應用：同步一衛(wèi)星一般應用于通訊與氣象預報，高屮物理屮出現(xiàn)
8、的通訊一衛(wèi)星與氣象衛(wèi)星一般是指同步一衛(wèi)星。（2）、一般衛(wèi)星：%1、
