地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次
点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2
、3相切于P点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道
上正常运行时，以下说法正确的是：
（ BD ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上
(2)a、v 、ω、T 均与卫星的质量无关，只由轨道半径 r 和中 心天体质量共同决定。
(3)卫星变轨时半径的变化，根据万有引力和所需向心力的大
小关系判断；稳定在新轨道上的运行速度变化由 v ＝ GrM判断。
(4)卫星在不同轨பைடு நூலகம்上运行时机械能不同，轨道半径越大，机 械能越大。
(5)卫星经过不同轨道相交的同一点时加速度相等，外轨道的 速度大于内轨道的速度。
卫星由低轨道进入高轨道后，重力势能增 加，动能减少，机械能增加 反之，卫星由高轨道进入低轨道后，重力 势能减少，动能增加，机械能减少 总结：1、势能的变化比动能变化快
2、轨道半径变大机械能增加，轨道 半径变小机械能减小，卫星在同一轨道上 运动，机械能不变。
（课标全国卷）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近
• 不行，因为飞船加速后做离心运动会偏离原来的圆 轨道而无法与空间站对接。
对接方法：
• 飞船首先在比空间站低的轨 道运行，当运行到适当位置 时，再加速运行到一个椭圆 轨道。
• 通过控制轨道使飞船跟空间 站恰好同时运行到两轨道的 相切点，此时飞船适当减速， 便可实现对接，如图示。
飞船
空间站
例：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地 球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，
D、它应沿运行速度反方向喷气，与A对接后周期变小
对接问题：宇宙飞船与空间站的对接
• 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星， 那么，地球上的人如何到达空间站，空间 站上的人又如何返回地面？这些活动都需 要通过宇宙飞船来完成，这就存在一个宇 宙飞船与空间站对接的问题。
•思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同 一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对 接呢？
它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动
机，现要想b 尽快追上a 并完成对接，b应采
取的措施是（ B ） A、沿运动方向喷气 B、先沿运动方向喷气，后沿运动反方向喷气 C、沿运动反方向喷气 D、先沿运动反方向喷气，后沿运动方向喷气
卫星变轨总结
①卫星向后喷火，卫星的线速度v突然 增大，所需向心力也随之而增大，此 时万有引力不足以提供卫星绕地球做 圆周运动的向心力，卫星将做离心运 动，脱离原来的圆轨道，做椭圆运动。
❖ 卫星变轨
【例题】如图所示，宇宙飞船B在低轨道飞行，为了给更高轨
道的空间站A输送物资，它可以采用喷气的方法改变速度，从
而达到改变轨道的目的，以下说法正确的是(
)
A、它应沿运行方向方向喷气， 与A对接后周期变小
B、它应沿运行速度反方向喷气， 与A对接后周期变大
C、它应沿运行方向方向喷气， 与A对接后周期变大
卫星变轨概念
由于技术上的需要，有时要 在适当的位置短时间启动卫星上的 发动机，使卫星的速度发生突变， 让其运行轨道发生改变，最终到达 预定的目标。
卫星如何从圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ ， 解释原因？
P
卫星在P处
向后喷火加速
万有引力不够 提供向心力
Ⅱ Ⅰ
离心运动
椭圆
卫星如何从椭圆轨道Ⅱ进入圆轨道Ⅲ ， 解释原因？
经过Q点时的加速度
p
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度 等于它在轨道3上经过P点时的加速度
1 23 Q
2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后 ，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如
图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ AB C
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度 B.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
的加速度ap1 与它在轨道Ⅱ上经过P点时
的加速度ap2 的大小？
P
a p1 a p2
Ⅱ Ⅰ
❖ 卫星变轨 【分析思路】
定态运行：看公式 动态变轨：分析供需
圆轨道与椭圆轨道的互变：
A点： 圆→ 加速 →椭圆 近地点 椭圆→减速 →圆
A
B B点： 圆→ 减速 →椭圆
远地点 椭圆→加速 →圆
卫星变轨的能量变化
追问：在椭圆轨道上P点与Q 点的速度大小相等吗？
Ⅱ Ⅰ
vP>vQ
Q
卫星变轨中速度的关系
思考2：卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时的速 度为大小 vQ3 与它在轨道Ⅲ上经过Q点时的 速度大小为vQ4，试比较二者大小关系？
v v Q4> Q3
P
ⅠⅡ Ⅲ
Q
卫星变轨中加速度的关系
思考3：比较卫星在轨道Ⅰ上经过P点时
卫星变轨总结
②当卫星向前喷火，卫星的线速度突然减小， 所需向心力也随之而突然减小，（万有引力不变） 即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将 做近心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半 径变小，卫星的回收利用了这一原理．
拓展提升
卫星变轨问题的五点注意
(1)卫星的 a、v 、ω、T 是相互联系的，其中一个量发生变化， 其他各量也随之发生变化。
卫星在Q处 向后喷火加速
万有引力不够 提供向心力
离心运动
圆
ⅡⅢ
Q
卫星变轨总结
1、从内（低）到外（高）要加速 2、从外（高）到内（低）要减速
卫星变轨中速度的关系
思考1：卫星在轨道Ⅰ上经过P点时的速度 大小为 vp1 与它在轨道Ⅱ上经过P点时的速 度大小为vp2，试比较二者大小关系？
P
vp2>vp1