2．同步卫星

同步卫星是运行周期于地球自转周期相同，并以地球自转角速度绕地球南北轴运行的人造卫星．同步卫星相对地面是静止不动的，它必须在赤道平面内，沿着圆周轨道，自西向东绕地心旋转(与地球自转方向相同)．同步卫星的轨道高度35800km，运行速度3.067km/s，可覆盖三分之一以上地球表面，若以120°的经度间隔配置三颗同步卫星，则可覆盖极地以外的全球表面，同步卫星主要用于洲际通信、电视转播、气象观测和弹道导弹报警等．我国于1984年4月8日发射了第一颗试验通信卫星，定点于东经125°赤道上空，成为世界第五个自行发射同步卫星的国家．1986年2月1日，中国用“长征”3号火箭发射了第一颗实用通信广播卫星，定点于东经103°赤道上空．

在地球上看到的同步卫星并不是完全静止的．它在太阳、月球和其他天体引力作用的影响下，会产生不同方向的飘逸运动而偏离原来位置，这就需要卫星上的小发动机进行修正．卫星上能源耗完又得不到补充，漂移得不到修正，卫星将失去同步卫星的作用．

智　 能　 归　 例

题型一 根据选定的参照物判断物体的运动情况，培养你应用所学知识处理实际问题的能力．

例1　 观察图11-1中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是(　 )

A．甲、乙两车一定向左运动

B．甲、乙两车一定向右运动

C．甲车可能运动，乙车可能向右运动

D．甲车可能静止，乙车向左运动

知识点　 　判断物体的运动状态

闯关点拨　 由于运动的相对性，造成同样的现象，运动情况可能不同．

解　 图中房子相对于地面是静止的，烟向左飘，说明此时有风向左；对于甲车来说，甲车上的旗子向左飘，有三种可能的情况：一是不动，二是甲车向右运动，三是甲车向左运动，但运动速度小于风速．对于乙车相对讲情况简单，只有乙车向左运动且车速大于风速．

答　 选D

　 例2　 一个人骑车由南向北行驶，这时有辆汽车也由南向北从他身旁疾驶而去，若以这辆车为参照物，此人(　 )

知识点　 根据选定的参照物判断物体的运动状态

闯关点拨　 关键是看研究的物体相对于选定的参照物的位置如何变化．

解　 骑车人和汽车都由南向北运动，是以地面为参照物的． 汽车“疾驶而去”，说明汽车比人运动得快，现以汽车为参照物，骑车人在后退，即向南运动．

答　 选B

题型二　 　本组题是题型一的逆过程，即：已知物体的运动情况，找出所选定的参照物，培养你的逆向思维能力．

例1 　在行驶的火车中有一位乘客，他认为自己是静止的，是以下列哪个物体作为参照物的(　 )

A．路旁的电线杆　　　　　　　　 B．火车的车厢

C．迎面驶来的火车　　　　　　　 D．火车路上的铁轨

知识点　 参照物的选择

闯关点拨　 得到的结论是“乘客是静止的”，关键是看乘客相对于谁的位置没有变化．

解　 乘客相对于“电线杆”、“迎面而来的火车”、“铁轨”的位置都在变化，只有相对于所乘的“火车车厢”的位置没有变化．

答　 选B

　 例2 　有位诗人坐船远眺，写下了著名的诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看山山不动，是船行．”诗人在诗词中前后两次对山的运动的描述，所选择的参照物分别是(　)

A．风和水　　　 B．船和地面　　　　 C．山和船　　　 D．风和地面

知识点　 参照物的选定

闯关点拨　 本题选了一句古诗，描述了一幅美妙、生动的画面，这看似矛盾的情境，蕴涵了丰富的物理知识．前一句“看山恰似走来迎”，这是诗人身在船上，以船为参照物，船在航行，山和船的位置不断发生变化，所以说山是运动的；后一句“仔细看山山不动，是船行”，诗人仔细一看，山与山之间、山与地面之间的位置没有发生变化，以地面为参照物，山是静止的．对照题中所给的选项，B是正确的．

答　 选B

题型三　 　能运用运动的相对性解释具体问题

例1 　黎明同学第一次乘火车旅行，他妈妈上车送行，正谈着，忽然听到一声长鸣，黎明只见并列的另一辆列车徐徐向后离去，于是，催促妈妈快下车．他妈妈朝窗外站台看了一眼，又看了看表说：“别着急，我们的车还没有开动呢．”想一想，他们为什么会得出不同的结论？

知识点　 运动的相对性

闯关点拨　 由于运动的相对性，研究同一物体的运动状况，选取不同的参照物，得到的结论往往会不同．

解 　黎明同学是以另一辆刚离站的列车作为参照物的，得到的结论是自己所乘火车是运动的，而妈妈是以站台为参照物，得到的结论是火车是静止的，即由于他们选取了不同的参照物，故得到了不同的结论．

例2 　教材中图11.1-4(乙)是飞机在空中加油的情况，请你分析一下，这种加油方式在怎样的条件下才可能进行？

知识点　 运用运动的相对性解释实际问题

闯关点拨　 要实现空中加油，必须使加油机和受油机相对静止．

答 　要让受油机有大型加油机在空中以同样速度同方向水平飞行．

1．特殊的参照物

深受同学们喜爱的电视剧《西游记》里，常常有孙悟空腾云驾雾的镜头．它们是怎样拍摄的呢？原来，影视摄影有多种多样的特技处理方法，其中有一种叫“背景拍摄法”，让演员站在平台上，做着飞行的动作，在他背后展现出蓝天和急速飘动的白云；摄影师把任务动作和流动的白云及下面的白烟一齐摄入镜头．放映时，观众把流动的背景当成了参照物，就感到孙悟空似乎在腾云驾雾了．

机械运动：在物理学里，把物体位置的变化叫做机械运动(mechanical motion)

　　 运动和静止的相对性：选择不同的物体作参照物时，物体的运动或静止的情况不同．

3．如果以电视为参照物，运动员可以近似地认为是不动的．但看电视时人们根据经验自然会选择运动员周围固定在地面上不动的物体作参照物，因此能看到运动员是运动的．

2．地球同步通信卫星也叫同步轨道通信卫星，它绕地球转动一周的时间与地球自转一周所用的时间相同，且它的运动方向和地球自转的运动方向也相同，所以相对于地面上的任一点的位置都不改变，因此，地面上的人从任一观察点去看卫星都是静止不动的.

　　 同步卫星绕地球转动一周大约需要21小时，确切地说是23小时56分.

1．放在行李架上的物品相对于火车头、车厢的座椅是静止的：相对于路边的树木、房屋是运动的．

　　 若以乘客为参照物，要看乘客是坐在椅子上静止还是在运动．如果以坐在椅子上的乘客为参照物，则行李架上的物品是静止的．若以正在车厢内走动的乘客为参照物，则行李架上的物品电可以认为是运动的.

3．怎样选择参照物?

2．参照物、运动和静止的相对性．

　　 [师]请同学们一起来小结本节内容．

1．机械运动．

3．运动和静止的相对性

　　 [师]从上面同学们的分析可以看出，选择不同的物体作参照物，物体的运动和静止的情况不同．这就是运动和静止的相对性．

　　 [生]是不是只要说到物体的运动情况，都是相对于某一参照物而言的?

　　 [生]参照物应该怎样选择呢?

　　 [师]两位同学提出的问题非常好．同学们可以互相讨论，看能不能有满意的答案．

　　 [生]第一个问题是肯定的．因为运动和静止是相对的，所以，说一个物体运动情况是什么，肯定是相对于某一个作为标准的参照物来说的．

　　 [生]选择参照物时，不能选被研究的物体个身作参照物，因为这样选的话．这个物体永远处于静止状态．

　　 [生]刚才大家说到参照物中有人、有车、有树木、有房屋、还有人的影子等，什么都有．所以，我认为参照物的选择是任意的．

　　 [生]因为我们词论的物体大部分是在地面上运动的，所以-般应选样地面或固定在地面上的物体作参照物，这样研究问题方便．

　　 [生]我认为如果选样地面或固定在地面上的物体作参照物时，参照物可以不提．比如说“公路上行驶的汽车”，不用说”以地面为参照物，汽车在运动”．

　　 [生]我觉得选择参照物时，应该看怎样选择研究问题更方便．比如研究客车是不是运动，最好选择地面或路旁的树木、房屋作参照物；如果要研究人在车厢里是否运动，就该选择车上的坐椅或固定在车上不动的物体作参照物．……

　　 [师]同学们表现得太棒了!老师还要补充一点，研究问题的时候，选择好参照物后，就可以先假定参照物是不动的，然后再看被研究的物体相对于参照物的运动情况．比如课本P₂₂图11．1-4中丙图，“乘坐电梯向外观看，有什么感觉?”

　　 [生]乘这样的电梯向上运动时，以电梯为参照物，假设电梯不动，楼房就在向下运动；如果乘电梯向下时，楼房就向上运动．

　　 [生]如果老师从讲桌的一端运动到另一端，以老师为参照物的话，假定老师不动，可以认为是讲桌沿老师的反方向运动．

　　 [师]大家说得非常正确，以后的学习中同学们一定还会碰到很多的例子．现在请同学们观察教材图11．1-3及图11．1-4甲、乙，大家互相交流讨论，说一说对于不同的参照物，各个物体是运动还是静止．

　　 [投影]

　　 [师]清同学们看一则有趣的故事．

　　 第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行的时候，发现脸旁有一个小东西，飞行员以为是昆虫，敏捷地一把抓了过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗德国子弹．这名法国飞行员怎么会有这么大的本领呢?

　　 [生]如果我是那名飞行员，电可以抓住那颗子弹．因为尽管飞机和子弹都在飞，但对飞行员来说那颗子弹是静止的．