認(rèn)識(shí)衛(wèi)星軌道運(yùn)行周期——衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)間教案一、教學(xué)目標(biāo)：了解衛(wèi)星軌道運(yùn)行的基本原理掌握計(jì)算衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)間的方法了解衛(wèi)星在地球上的運(yùn)動(dòng)軌跡二、教學(xué)重難點(diǎn)：了解衛(wèi)星運(yùn)行的基本原理了解如何計(jì)算衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)間三、教學(xué)過程：導(dǎo)入今天我們來學(xué)習(xí)的是衛(wèi)星軌道運(yùn)行周期，衛(wèi)星經(jīng)常會(huì)被使用在通訊、氣象、導(dǎo)航等方面，掌握衛(wèi)星運(yùn)行的原理和周期對(duì)我們深入了解衛(wèi)星的應(yīng)用提供基礎(chǔ)。知識(shí)點(diǎn)講解衛(wèi)星軌道的基本原理衛(wèi)星是繞著地球運(yùn)行的人造物體，它們使用地球引力將其保持在軌道上。在軌道上，衛(wèi)星和地球的萬有引力（重力）相互作用，提供了衛(wèi)星所需的向心力，這使得衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)。要將軌道維持在衛(wèi)星軌道上，需要持續(xù)施加向心力。如果衛(wèi)星的速度太慢，就無法維持在軌道上；如果衛(wèi)星的速度太快，它將脫離軌道并向地球墜落。衛(wèi)星的周期衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)一圈，需要的時(shí)間稱為其周期。衛(wèi)星的周期取決于它繞地球的距離和速度。更進(jìn)一步講，當(dāng)一個(gè)衛(wèi)星的軌道半徑變小或速度變快時(shí)，它的周期將減少。衛(wèi)星的平均運(yùn)行時(shí)間衛(wèi)星的平均運(yùn)行時(shí)間是一段時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星在它的軌道上經(jīng)過的時(shí)間?？梢酝ㄟ^簡(jiǎn)單的計(jì)算來得到平均運(yùn)行時(shí)間。以低地球軌道（LEO）衛(wèi)星為例，假設(shè)衛(wèi)星軌道高度為500千米（310英里），它的平均速度為每秒繞地1777公里（1101英里），因此它的周期是90分鐘。那么在一個(gè)周期內(nèi)，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)了一圈，也即大約5552公里（3445英里），它在軌道上的實(shí)際時(shí)間（平均運(yùn)行時(shí)間）為90分鐘。衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡衛(wèi)星在地球上的運(yùn)動(dòng)軌跡是類似于橢圓的軌跡。地球的引力場(chǎng)越靠近衛(wèi)星，速度就越快；反之亦然。軌道在地球較遠(yuǎn)的部分下行得較慢，而在地球更近的部分下行得更快，并且在地球的近地點(diǎn)上，速度最快。這些速度變化的作用使衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，這導(dǎo)致它們經(jīng)歷相對(duì)于地球的不同氣象和環(huán)境條件。案例分析假設(shè)我們要計(jì)算一個(gè)高地球軌道（HEO）衛(wèi)星的平均運(yùn)行時(shí)間，它的軌道半徑為36000千米（22369英里），速度為每秒繞地6.9千米（4.3英里），那么我們?nèi)绾斡?jì)算它的平均運(yùn)行時(shí)間呢？高地球軌道的周期=2*π*R/V其中，R是衛(wèi)星軌道半徑，V是衛(wèi)星平均速度。將已知數(shù)據(jù)代入公式，可以得到衛(wèi)星的周期約為1440分鐘（24小時(shí)）。那么，衛(wèi)星的平均運(yùn)行時(shí)間=衛(wèi)星周期/衛(wèi)星所繞過的角度衛(wèi)星沿軌道移動(dòng)一周的角度為360度（2π弧度），因此在一個(gè)周期內(nèi)，衛(wèi)星運(yùn)行的角度為360度，它的平均運(yùn)行時(shí)間為4分鐘。練習(xí)與作業(yè)請(qǐng)你計(jì)算一個(gè)圓形靜止軌道（GEO）衛(wèi)星的平均運(yùn)行時(shí)間，它的軌道高度為35786公里（22236英里）。總結(jié)今天我們學(xué)習(xí)了衛(wèi)星軌道的基本原理、衛(wèi)星周期的計(jì)算方法、衛(wèi)星的平均運(yùn)行時(shí)間以及衛(wèi)星在地球上的軌跡。通過本次課程，相信大家已經(jīng)對(duì)衛(wèi)星軌跡運(yùn)行周期有了