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3.人造卫星的轨道特点、卫星运行时的规律

(1)卫星的轨道．

卫星绕地球运行的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道．

卫星绕地球沿椭圆轨道运行时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律．

卫星绕地球沿圆轨道运行时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运行的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心．卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星)，也可以和赤道平面垂直，还可以和赤道平面成任一角度，如图所示．

(2)运行规律．

根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式得　

(3)卫星变轨．

在人造卫星的运行过程中，由中心天体对卫星的万有引力充当向心力．当万有引力恰好充当向心力时，卫星在原轨道上运动，若所需向心力大于或小于万有引力时，卫星就会脱离原轨道，发生变轨．

(1)当卫星速度变小时，由F_向＝m知其绕行所需向心力减小，但万有引力提供的向心力不变，故卫星轨道半径减小．

(2)当卫星速度变大时，其绕行所需向心力增加，但万有引力提供的向心力不变，故卫星做离心运动，轨道半径增加．

注意：人造地球卫星的运动情况(线速度、角速度、周期等)是由其轨道半径r唯一决定的，与卫星自身的质量等因素无关．在轨道半径、线速度、角速度和周期这四个物理量中，当一个量发生变化时，另外三个量会同时发生变化．