李滿堂

文/深圳市龍崗區(qū)布吉高級中學(xué)

《萬有引力與航天》是物理必修2的重要章節(jié)，其中衛(wèi)星運(yùn)行及其變軌是該章的重點(diǎn)，也是高考考查的高頻知識點(diǎn)。大部分學(xué)生對該知識點(diǎn)掌握不夠系統(tǒng)，理解不夠深刻，部分資料教輔對衛(wèi)星變軌問題涉及的物理量有一些錯(cuò)誤認(rèn)識。本文試圖從向心力的供需角度幫助學(xué)生梳理衛(wèi)星的運(yùn)行及變軌問題。

一、衛(wèi)星的運(yùn)行及變軌

思考：如果衛(wèi)星速度突然增大了，它會怎么運(yùn)轉(zhuǎn)呢？

當(dāng)衛(wèi)星速度突然增大時(shí)，它所需要的向心力就突然增大，地球給它的引力就不足以提供它做圓周運(yùn)動需要的向心力了，那么它就會做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動——離心運(yùn)動。

怎樣才能讓衛(wèi)星變軌到更高的圓軌道呢？

二、衛(wèi)星運(yùn)行及變軌中速度和加速度比較

由此可知衛(wèi)星在運(yùn)行及變軌過程中，衛(wèi)星的加速度和向心加速度是有區(qū)別的。在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，衛(wèi)星的向心加速度就是它的加速度。如果是橢圓軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星加速度與向心加速度是完全不同的。