第七章 万有引力 复习课件--高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、 历史回顾亚里士多德、托勒密亚里士多德、托勒密-地心说地心说 哥白尼哥白尼-提出日心说提出日心说第第 谷谷-对行星观测的技巧和数据对行星观测的技巧和数据开普勒开普勒-三大定律三大定律牛牛 顿顿-万有引力定律及在天体万有引力定律及在天体中的应用中的应用开普勒第一定律开普勒第一定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。的时间内扫过相等的面积。开普勒第三定律开普勒第三定律 所有行星

2、的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。开普勒定律回顾开普勒定律回顾返回1、内容：自然界中任何两个物体都是、内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比二次方成反比。2、公式：、公式：F=Gm1m2/r2G=6.6710-11 N.m2/kg2；叫做引力常量叫做引力常量物理意义是：当两物体物理意义是：当两物体m1=m2=1kg,r=1m时相互的引力时相互的引力万万万万 有有有有 引引引引 力力力力 定定定定律律律律万有引力定律的应用万有引力定律的应

3、用一、基本方法：把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，万有引力提供向心力。即：二、求天体的质量和密度的方法：三、描述人造卫星的几个物理量：四、人造卫星宇宙速度：五、地球同步卫星：相对于地面静止、位于赤道正上方（周期为24h、高度约为36000km）设M为某一天体的质量,m是行星(或某一卫星)的质量,r是行星(或卫星)的轨道半径,T是行星(或卫星)绕天体公转的周期.那么这个天体对行星(或卫星)的引力就是行星(或卫星)绕天体运动的向心力:由上式可得天体的质量为:若己知天体的半径R，则天体密度（其中：T为近地卫星的周期）求中心天体的质量和密度黄金代换一个常用的代换：地球与月球中心的距离大约是

4、 m，估算地球的质量。（结果保留一个有效数字）例：返回人造卫星结论：R -V T越高越慢电子绕核运动与此情形相似(一一对应）一一对应）地球同步卫星（通讯卫星）地球同步卫星（通讯卫星）特点特点:(1)周期周期(T=24h)与地球相同与地球相同.(2)轨道一定轨道一定,在赤道平面上在赤道平面上.(V3km/s)(3)距地面高度一定距地面高度一定(h=3.6107m)即轨道平面一定，高度一定，运动快慢一定。所谓地球同步卫星是指与地球自转同步,相对于地面静止的人造卫星.h=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh=3.8108mr3.8108mv=1km/sT=27天天h0r=6.4

5、106mv=7.9km/sT=85分钟分钟同同步步卫卫星星近近地地卫卫星星月球月球近地卫星、同步卫星、月球三者比较近地卫星、同步卫星、月球三者比较第第第第5 5节节节节 宇宇宇宇 宙宙宙宙 航航航航 行行行行月球月球月月球球轨轨道道地球地球地月转移轨道地月转移轨道点火加速点火加速减速制动减速制动月球探测卫星发射变轨问题：如图所示，如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于质量相同且小于C的质的质量，下面说法中正确的是（量，下面说法中正确的是（）A、b、C的线速度大小相等且大于的线速度大小相等且大于a的线速度的

6、线速度 B、.b、c的向心加速度相等且大于的向心加速度相等且大于a的向心加速的向心加速度度 C、b、c的周期相等且大于的周期相等且大于a的周期的周期 D、b、c的向心力相等且大于的向心力相等且大于a的向心力的向心力例：正确答案：C例：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的速度减小到原来的卫星的速度减小到原来的1/2，卫星仍做匀，卫星仍做匀速圆周运动，则：速圆周运动，则：（）A。卫星的加速度减小到原来的1/4B。卫星的角速度减小到原来的1/2C。卫星的周期增大到原来的8倍D。卫星的周期增大到原来的2倍返回正确答案：C 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到

7、近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道 2运动，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道 2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在l、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）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上经过 Q点时的加速度 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点时的加速度例：正确答案：BD返回 （1）第一宇宙速度（环绕速度）V79kms，是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度(最大的环绕速度、最小

8、的发射速度）（2）第二宇宙速度（脱离速度）V=11.2km/s，当发射速度等于或者大于11.2kms时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，或者飞到其它星球上去(3）第三宇宙速度（逃逸速度）V=16.7 kms，当发射速度等于或者大干16.7kms时，物体就能挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去返回三种宇宙速度（4）问：第一宇宙速度的大小怎样求解？课堂练习 1、设地面附近的重力加速度为g,地球半径为R，人造卫星在离地面高为h 的圆形轨道上运行，求：卫星在轨道上运行的速度大小？向心加速度的大小？周期的大小？练习2、关于公式R3 T2=k中的k的说法正确的是：（）A。k是一个普适恒量，对卫星、行星的运动都相同。B。k是一个对不同行星有不同值的常数。C。对行星绕太阳运动，k与太阳的质量有关。D。对行星绕太阳运动，k与行星的质量有关。万有引力定律的应用万有引力定律的应用一、基本方法：把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，万有引力提供向心力。即：二、求天体的质量和密度的方法：三、描述人造卫星的几个物理量：四、宇宙速度：五、地球同步卫星：相对于地面静止、位于赤道正上方（周期为24h、高度约为36000km）六、小结 3、问题讨论问题讨论:能否发射一颗周期为80分钟的人造卫星？返回练习谢谢谢谢光光临临指指导导 电子绕核运转：ke2r2=返回