万有引力定律课件综述ppt.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能古代人们对天体运动的认识（地心说和日心说）古代人们对天体运动的认识（地心说和日心说）古代人们对天体运动存在哪些看法？古代人们对天体运动存在哪些看法？什么是什么是“地心说地心说”，什么是，什么是“日心说日心说”？“地心说地心说”为什么能占领较长的统治时间？为什么能占领较长的统治时间？“日心说日心说”为什么能战胜为什么能战胜“地心说地心说”？“日心说日心说”的观点是否正确的观点是否正确?1、天体运动、天体运动为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,

2、充分发挥中小学图书室育人功能一地心说和日心说一地心说和日心说1、地心说、地心说符合日常经验符合日常经验符合宗教信仰符合宗教信仰托勒密托勒密（90年年168年）年）托勒密天体模型托勒密天体模型描述复杂、问题多描述复杂、问题多为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.日心说日心说 随着天文观测不断随着天文观测不断进步，进步，“地心说地心说”暴露暴露出许多问题。逐渐被波出许多问题。逐渐被波兰天文学家兰天文学家哥白尼哥白尼提出提出的的“日心说日心说”所取代。所取代。波兰天文学家哥白波兰天文学家哥白尼经过近四年的观测和尼经过近四年的

3、观测和计算，于计算，于1543年出版年出版了了“天体运行论天体运行论”正式正式提出提出“日心说日心说”。“日日心说心说”认为，认为，太阳不动，太阳不动，处于宇宙的中心，地球处于宇宙的中心，地球和其它行星公转还同时和其它行星公转还同时自转。自转。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能哥白尼的日心说哥白尼的日心说 由于宣扬哥白尼的由于宣扬哥白尼的日心说，日心说，1600年年2月月17日，布鲁诺被罗马教廷日，布鲁诺被罗马教廷以以“顽固异端分子顽固异端分子”的的罪名烧死在罗马的鲜花罪名烧死在罗马的鲜花广场广场.1633年年6月月2

4、2日，日，伽利略被宗教裁判所审伽利略被宗教裁判所审判，并被判处终身监禁判，并被判处终身监禁直到直到1979年年11月月11日，日，教皇约翰教皇约翰保罗二世才决保罗二世才决定为伽利略平反，为他定为伽利略平反，为他恢复名誉恢复名誉为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、开普勒行星运动三定律二、开普勒行星运动三定律古人认为天体做什么运动？古人认为天体做什么运动？开普勒的导师是谁？他认为天体做什么样的运动？开普勒的导师是谁？他认为天体做什么样的运动？开普勒开始认为天体做何运动？后来为什么对这种开普勒开始认为天体做何运动？后来为什

5、么对这种观点产生了怀疑？观点产生了怀疑？开普勒是怎样总结出行星运动规律的？开普勒是怎样总结出行星运动规律的？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能20年行星观测年行星观测“天空立法者天空立法者”开普勒开普勒（德国）（德国）第 谷（丹麦）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、开普勒行星第一定律（椭圆轨道定律）、开普勒行星第一定律（椭圆轨道定律

6、）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在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所有椭圆的一个焦点上椭圆是动点椭圆是动点M M到两定点到两定点F F1 1、F F2 2距距离和一定的轨迹离和一定的轨迹abF1F2RMa：短轴：短轴b：长轴：长轴F：焦点：焦点R：长半轴：长半轴为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2开普勒行星第二定律开普勒行星第二定律相等时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等相等时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等行星在椭圆轨道上运动的速度是变化的，近日点速行星在椭圆轨道上运

7、动的速度是变化的，近日点速度最大，远日点速度最小度最大，远日点速度最小为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3开普勒行星第三定律开普勒行星第三定律k:跟中央天体质量相关的常量，跟中央天体质量相关的常量，而与环绕天体无关而与环绕天体无关R:行星公转轨道半长轴行星公转轨道半长轴T:行星公转周期行星公转周期所有行星的轨道的半长轴所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等次方的比值都相等.说明：该定律也适用于卫星，此时说明：该定律也适用于卫星，此时K由行星质量决定由行星质量决定为深入学习习近

8、平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能行星行星半长轴半长轴(x106km)公转周期公转周期(天天)K值值水星水星5787.973.361018金星金星1082253.351018地球地球1493653.311018火星火星2286873.361018木星木星7784333土星土星142610759天王星天王星286930686海王星海王星449560188同步卫星同步卫星0.04241月球月球0.384427.322为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、九大行星

9、的运动特征共面性共面性-九大行星绕太阳公转的轨道平面，几乎在同一平面上九大行星绕太阳公转的轨道平面，几乎在同一平面上同向性同向性-九大行星公转方向相同九大行星公转方向相同近圆性近圆性-九大行星公转轨道跟圆相当接近九大行星公转轨道跟圆相当接近自转性自转性-九大行星公转的同时还自转，除金星自转方向与公转方九大行星公转的同时还自转，除金星自转方向与公转方向相反外，其余行星的自转方向与公转方向相同向相反外，其余行星的自转方向与公转方向相同为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精

10、神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、关于行星的运动，以下说法正确的是（、关于行星的运动，以下说法正确的是（）A、行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长、行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B、行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长、行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 C、水星的半长轴最短，公转周期最大、水星的半长轴最短，公转周期最大 D、冥王星离太阳、冥王星离太阳“最远最远”,绕太阳运动的公转周期最长绕太阳运动的公转周期最长为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 3.月球环绕地球运动的轨道半径约为地球

11、半径的月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60 倍，运倍，运行周期约为行周期约为27天运用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面天运用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多高处的人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空多高处的人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？中不动一样？(6.67R地地=3.6107m)4.飞船沿半径为飞船沿半径为r的圆周绕地球运转，其周期为的圆周绕地球运转，其周期为T，如图所示，如图所示，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处将速率降低到处将速率降低到适当值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭适当值

12、，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在圆与地球表面在B点相切，已知地球半径为点相切，已知地球半径为R，求飞船由，求飞船由A点点运动到运动到B点所需的时间点所需的时间为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、万有引力定律二、万有引力定律为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、人类对行星运动原因的认识过程、人类对行星运动原因的认识过程1.伽利略伽利略:一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。2.开普勒开普勒:受到了来自太

13、阳的类似于磁力的作用。3.笛卡儿笛卡儿:在行星的周围有旋转的物质(以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。4.4.胡克、哈雷等胡克、哈雷等胡克、哈雷等胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。明在椭圆轨道规律也成立。5.5.牛顿牛顿:如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十

14、九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、万有引力定律的推导太阳对行星的引力：据开普勒第三定律：可得：即 据牛顿第三定律有：因此有：写成等式有：（平方反比侓）rmM为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、牛顿引力思想的发展、牛顿引力思想的发展 太阳对行星的引力太阳对行星的引力 行星对卫星的引行星对卫星的引力力 地球上物体受到的重力地球上物体受到的重力 自然界任意两物体间都存在引力自然界任意两物体间都存在引力 牛顿的：牛顿的：“月月地地”检验检验为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精

15、神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能牛顿牛顿“月月地地”检验检验原理：F1gF2aM因为因为r月地月地=60r地地a=(r地地/r月地月地)2g=(1/3600)9.8(m/s2)=2.710-3(m/s2).观测观测:a=(2/T)2r月地月地=.=2.710-3(m/s2).为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4、万有引力定律、万有引力定律（1）内容：）内容：（2）表达式：）表达式：说明：说明：是自然界中一种基本相互作用（普遍性是自然界中一种基本相互作用（普遍性）（由于物体有质量而产生）（由于物体有

16、质量而产生）通常物体间不考虑；天体系中起决定作用（宏观性）通常物体间不考虑；天体系中起决定作用（宏观性）公式适用条件：质点间（条件性公式适用条件：质点间（条件性）（均匀球体：）（均匀球体：r为球心间的距离）为球心间的距离）作用服从牛顿第三定律（相互性）作用服从牛顿第三定律（相互性）G(引力常量引力常量)：为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（3）意义：）意义：万有引力定律的发现，是万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体

17、天体运动的运动的规律统一了起来，解放了人们的思想。它第一次解释了规律统一了起来，解放了人们的思想。它第一次解释了（自然界中四种相互作用之一）一种（自然界中四种相互作用之一）一种基本相互作用基本相互作用的规的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.设想把质量为某设想把质量为某m的物体放到地球的中心，地球质量为的物体放到地球的中心，地球质量为M,半径为半径为R，则物体与地球间的万有引力是，则物体与地球间的万有引力是()A、0 B CGM

18、mR2 D无法确定无法确定Mm为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、下列事例中，万有引力起着决定作用的是（、下列事例中，万有引力起着决定作用的是（）A、月亮总是在不停地绕地球旋转、月亮总是在不停地绕地球旋转B、地球周围包围的大气层，不好发散到天空中去、地球周围包围的大气层，不好发散到天空中去C、上百万颗恒星聚在一起形成银河系的球状星团、上百万颗恒星聚在一起形成银河系的球状星团D、把许多碎铅块压紧，成为一整块铅、把许多碎铅块压紧，成为一整块铅为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神

19、,充分发挥中小学图书室育人功能思考：思考：“我们说苹果落到地球上，而不说地球向上我们说苹果落到地球上，而不说地球向上碰到苹果，原因在于地球的质量比苹果的质量大得碰到苹果，原因在于地球的质量比苹果的质量大得多，它对苹果的引力比苹果对它的引力大得多多，它对苹果的引力比苹果对它的引力大得多”。这种说法正确吗？这种说法正确吗？太阳质量太阳质量M=2.01030kg,地球质量地球质量m=6.01024kg,太阳与地球相距太阳与地球相距r=1.5 1011m,试求太阳与地球间的试求太阳与地球间的万有引力有多大万有引力有多大?Mmr3.561022N，作用在直径是9000km的钢柱上，可以把它拉断为深入学习

20、习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5、万有引力常量、万有引力常量单位：大小：卡文迪许卡文迪许 牛顿发现万有引力定律牛顿发现万有引力定律100多多年后，由英国物理学家卡文迪许年后，由英国物理学家卡文迪许测出测出引力常量为什么难以测量？引力常量为什么难以测量？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能卡文迪许扭秤实验卡文迪许扭秤实验（1）装置：）装置：（2）原理：力矩平衡（平衡时，扭转力矩）原理：力矩平衡（平衡时，扭转力矩=引力力矩）引力力矩）为深入学习习近平新时代

21、中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（3）巧妙：两次放大）巧妙：两次放大 力的作用效果放大力的作用效果放大-力偶矩力偶矩 转角的光放大转角的光放大L1L2L3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（4）引力常量测定的意义）引力常量测定的意义证明了万有引力的存在，证明了万有引力的存在，使万有引力定律有了真正的使万有引力定律有了真正的实用实用价值价值开创了开创了微小量微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推测量的先河，使科学放大思想得到了推广广 卡文迪许被人们称为卡文迪许被人

22、们称为“能称出地球质量的人能称出地球质量的人”为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能6、重力与万有引力的关系、重力与万有引力的关系（1）地球表面上）地球表面上（要受地球自转影响）（要受地球自转影响）在赤道在赤道（误差不超过4：a向=0.034m/s2 g=9.78m/s2）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能在两极：在两极：F向向=0其它位置：其它位置：说明：说明：不同纬度不同纬度g不同，但差异很小不同，但差异很小自转很快的星球，重力差异不能忽略自转

23、很快的星球，重力差异不能忽略若地球转速加快，当若地球转速加快，当T=1.4h时，赤道上时，赤道上G=0(F=F向向）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（2）在高空在高空（不受地球自转影响）（不受地球自转影响）对卫星：对卫星：mMRh为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 1、设地球表面重力加速度为设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心，物体在距离地心4R(R是地球的半径是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度处，由于地球的作用而产生的加速

24、度为为g，则，则gg0为为()为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、某物体在地面上受到的重力为某物体在地面上受到的重力为160 N，将它置于宇，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以宙飞船中，当宇宙飞船以a=g/2的加速度加速上升时，的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N试求此试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少时宇宙飞船离地面的距离是多少(已知地球半径已知地球半径R=6.4103 km,g取取10 m/s2)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精

25、神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、万有引力定律的、万有引力定律的应用应用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、应用的两条思路、应用的两条思路（1）万有引力提供向心力：）万有引力提供向心力：F引引=F向向（2）万有引力产生重力：）万有引力产生重力：F引引=mgr (g与与r有有关关)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、天体质量和密度的计算、天体质量和密度的计算M：中心天体的质量：中心天体的质量 m：环绕天体的质量：环绕天

26、体的质量R：天体半径：天体半径 r：轨道半径（轨道平面必过中心天体的球心）：轨道半径（轨道平面必过中心天体的球心）Mmr为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能方法一：（方法一：（F引引=F向向）方法二：（方法二：（F引引=mg）说明：只能计算中心天体的说明：只能计算中心天体的M和和，不能求环绕天体的，不能求环绕天体的为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能思考：如何求太阳和地球的质量？如何求太阳和地球的质量？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党

27、的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、卫星的、卫星的、T与与r的关系的关系（1）由）由 得得 （r越大，越大，a越小）越小）（2）由）由 得得 （r越大，越大，越小）越小）（3）由）由 得得 （r越大，越大，越小）越小）（4）由）由 得得 (r越大，越大，T越大越大)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能说明：说明：对同一中心天体的卫星对同一中心天体的卫星 r同，同，、T相同相同r大，大，小、小、小、小、小、小、T大大为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会

28、精神,充分发挥中小学图书室育人功能4、重力加速度、重力加速度星球表面星球表面：离表面h高处：说明：g可以把天体运动和自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动等与g有关的运动联系起来 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4、预言彗星回归、预言新天体、预言彗星回归、预言新天体为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是（、关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是（AB ）A、如果知道人造地球卫星的轨道半径

29、和它的周期，再利用万、如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力恒量，就可算出地球的质量有引力恒量，就可算出地球的质量B、两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们、两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期就一定的质量形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的是相同的C、原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造地球卫星一前一、原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造地球卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可率增大一些即可D、

30、一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并、一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小所受万有引力减小故飞行速度减离开飞船，飞船因质量减小所受万有引力减小故飞行速度减小小为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的、假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，倍，仍做圆周运动，则（仍做圆周运动，则（CD ）A、根据公式、根据公式 可知卫星运动的线速度将增大到原来的可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍倍B、根据公式、根据公式 可

31、知卫星所需向心力将减小到原来的可知卫星所需向心力将减小到原来的1/2C、根据公式、根据公式 可知地球提供的向心力将减小到原来可知地球提供的向心力将减小到原来的的1/4D、根据上述、根据上述B和和C中给出的公式，可知卫星的线速度减小到中给出的公式，可知卫星的线速度减小到原来的原来的为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 3、如图所示，、如图所示，a、b、c是在地球大气层外的圆形轨道是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法中正确的是上运行的三颗人造卫星，下列说法中正确的是 BD Ab、c的线速度大小相等的线速度

32、大小相等,且大于且大于 a的线速度的线速度 Bb、c的向心加速度大小相等，且小于的向心加速度大小相等，且小于a的的 Cb、c的运行周期相同，且小于的运行周期相同，且小于a的运行周期的运行周期 D由于某种原因，由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小的轨道半径缓慢减小a的线速的线速度将变大度将变大为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4、根据观察，在土星外层有一个环，为了判断是土、根据观察，在土星外层有一个环，为了判断是土星的连续物还是小卫星群，可测出环中各层的线速度星的连续物还是小卫星群，可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心

33、的距离与该层到土星中心的距离R之间的关系下列判断正之间的关系下列判断正确的是确的是(AD )A若若v与与R成正比，则环是连续物成正比，则环是连续物 B若若v2与与R成正比，则环是小卫星群成正比，则环是小卫星群 C若若v与与R成反比，则环是连续物成反比，则环是连续物 D若若v2与与R成反比，则环是小卫星群成反比，则环是小卫星群为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5、某星球的质量约为地球的某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的倍，半径约为地球的一半若从地球上高一半若从地球上高h处平抛一物体，射程为处平抛一物体，射程为60

34、 m，则在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛同则在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为一物体，射程应为(A )A10 m B15 m C90 m D360 m为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能6、两个靠得很近的恒星称为双星，这两颗星必定以、两个靠得很近的恒星称为双星，这两颗星必定以一定的角速度绕二者连线上的一点转动才不至于由一定的角速度绕二者连线上的一点转动才不至于由于万有引力作用而吸引在一起已知两颗星的质量于万有引力作用而吸引在一起已知两颗星的质量分别为分别为m1和和m2，相距为，相距为L

35、，试求：，试求：(1)这两颗星转动的中心位置这两颗星转动的中心位置 (2)这两颗星的转动周期这两颗星的转动周期 注意区分距离和轨道半径注意区分距离和轨道半径为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4、人造卫星、人造卫星 宇宙速度宇宙速度为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、科学的想象科学的想象 牛顿在思考万有引力时就曾想过，从高山上水平抛出一个物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面(地面向地心弯曲），它将绕

36、地球运动，成为人造地球卫星。V=？物体就绕地球做匀速圆周运动。？物体就绕地球做匀速圆周运动。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、宇宙速度宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度（近地环绕速度）（近地环绕速度）：地面附近（地面附近（rR）发射卫星的最小速度）发射卫星的最小速度推推导导一一：F引=F向 推推导导二二：mg=F向 =7.9km/s为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能说明说明：.第一宇宙速度第一宇宙速度是是发射卫星的最小速度发射卫星的最小速度，

37、也是卫星绕地球，也是卫星绕地球运运行的最大速度行的最大速度（不同星体不同星体,其第一宇宙速度也不相同）其第一宇宙速度也不相同）.近地卫星的周期约为近地卫星的周期约为85分钟（分钟（）（最小周期）（最小周期）.当发射速度当发射速度7.9km/s，卫星将沿椭圆轨道运行（，卫星将沿椭圆轨道运行（r）.人造卫星是靠运载火箭发射到高处，并获得发射速度的人造卫星是靠运载火箭发射到高处，并获得发射速度的 .向东发射，可利用地球的自转减少发射时火箭所提供的能量，向东发射，可利用地球的自转减少发射时火箭所提供的能量，最理想的发射场在赤道最理想的发射场在赤道 .所有卫星的轨道平面必过地心所有卫星的轨道平面必过地心

38、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第二宇宙速度第二宇宙速度（脱离速度脱离速度）：当卫星进入地面附近轨道的速度大于或等于11.2 km/s，卫星就挣脱地球引力束缚，绕太阳运动 v2=11.2km/s第三宇宙速度第三宇宙速度（逃逸速度逃逸速度）：当卫星进入地面附近轨道的速度大于或等于16.7 km/s，卫星就挣脱太阳引力束缚 V3=16.7km/s为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 三个宇宙速度都三个宇宙速度都是卫星是卫星进入地面附近进入地面附近轨

39、道轨道的速度故又叫的速度故又叫做发射速度做发射速度宇宙速度宇宙速度 不同星球的宇不同星球的宇宙速度一般是不一宙速度一般是不一样的样的为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、人造地球卫星、人造地球卫星（1）万有引力万有引力 提供向心力提供向心力（2）轨道中心）轨道中心地心地心（3）分类：）分类：赤道轨道赤道轨道极地轨道极地轨道其它轨道其它轨道为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（4）同步卫星：相对地面静止的卫星）同步卫星：相对地面静止的卫星周期：周期

40、：T=24h只能在只能在赤道上空赤道上空，高度是唯一的，高度是唯一的 h=5.6R地地=3.6107m（如何求？如何求？）r、v、T、an全部固定全部固定一般用于通讯，又叫同步通讯卫星一般用于通讯，又叫同步通讯卫星为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能同步通讯卫星为什么应位于同步通讯卫星为什么应位于 赤道平面赤道平面？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（5）卫星变轨问题）卫星变轨问题思考：思考：人造卫星在人造卫星在低轨道上运行低轨道上运行，要想让其

41、在，要想让其在高轨道高轨道上运行上运行，应采取什么措施？，应采取什么措施？在低轨道上加速，使其沿在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可道的远点处时再次加速，即可使其沿高轨道运行使其沿高轨道运行.同步通讯卫星就是这样发射的同步通讯卫星就是这样发射的为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（6）人造地球卫星的超重与失重：人造地球卫星的超重与失重：(1)发射和回收发射和回收阶段：卫星发射加速上升的过程和卫星回收进入大气层减速下降的过程中，都具有向上的加速度，这时发生超重

42、超重现象(2)沿圆轨道正常运行沿圆轨道正常运行：卫星进入圆轨道正常运行以后，只受重力，向心加速度为 g，卫星及卫星上的任何物体都处于完完全失重状态全失重状态凡是应用重力原理制成的仪器(天平、水银气压计等)在卫星中都不能正常使用，凡是与重力有关的实验在卫星中都无法进行为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（）A、它是人造地球卫星绕地球飞行的最

43、小速度、它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B、它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度、它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度C、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D、它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度、它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 2、如图所示，圆、如图所示，圆a的圆心在地球自转的轴线上，的圆心在地球自转的轴线上，圆圆b，c，d的圆心均在地球的地心上。对绕地球做匀速的圆心均在地球的地心上。对绕地球做匀速圆周运动的人造地

44、球卫而言（圆周运动的人造地球卫而言（）A卫星的轨道可能为卫星的轨道可能为a B同步卫星的的轨道只能为同步卫星的的轨道只能为b C卫星的轨道可能为卫星的轨道可能为c D卫星的轨道可能为卫星的轨道可能为d 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 3、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；运行；最后再次点火将其送入同步圆轨道最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道。轨道1、2相相切于切于P点，点，2、3相切

45、于相切于Q点。当卫星分别在点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（上正常运行时，以下说法正确的是（）QQP P231为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能A、在轨道、在轨道3上的速率大于上的速率大于1上的速率上的速率B、在轨道、在轨道3上的角速度小于上的角速度小于1上的角速度上的角速度C、在轨道、在轨道2上经过上经过Q点时的速率等于在轨道点时的速率等于在轨道3上经上经过过Q点时的速率点时的速率D、在轨道、在轨道1上经过上经过P点时的加速度等于在轨道点时的加速度等于在轨道2上上经过经过P点时的加速度点时的加

46、速度 QQP P231为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 4、三个物体：地球赤道上的石块、近地卫星和同步卫、三个物体：地球赤道上的石块、近地卫星和同步卫星，它们运行的周期分别为星，它们运行的周期分别为T1、T2和和T3；线速度分别为；线速度分别为V1、V2和和V3；向心加速度分别为；向心加速度分别为a1、a2和和a3则下列关则下列关系式正确的是系式正确的是()为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能19571957年年1010月，苏联发射月，苏联发射

47、第一颗人造地球卫星。第一颗人造地球卫星。19611961年年4 4月月1212日苏联空军少校日苏联空军少校加加林乘坐东方一号载人飞加加林乘坐东方一号载人飞船进入太空，实现了人类进船进入太空，实现了人类进入太空的梦想。入太空的梦想。19691969年年7 7月月2020日，阿波罗日，阿波罗1111号将人类送上了月球。号将人类送上了月球。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能19701970年年4 4月月2424日我国日我国第一颗人造卫星升空第一颗人造卫星升空 我国的航天成就我国的航天成就20072007年年1010月月242

48、4日嫦娥日嫦娥一号月球探测器发射一号月球探测器发射成功成功为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能20032003年年1010月月1515日日神舟五号神舟五号杨利伟杨利伟20052005年年1010月月1212日日神舟六号神舟六号费俊龙聂海胜费俊龙聂海胜20082008年年9 9月月2525日日神舟七号神舟七号翟志刚刘伯明翟志刚刘伯明景海鹏景海鹏为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能本章小结本章小结1、知识结构、知识结构开普勒行星运动定律（开普勒行星运动

49、定律（）万有引力定律（万有引力定律（）万有引力定律在天文学上的应用万有引力定律在天文学上的应用人造卫星人造卫星 宇宙速度宇宙速度F引引=F向向：F引引=mg：为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能人造卫星人造卫星 宇宙速度宇宙速度（1）稳定运行）稳定运行 轨道平面必过地心 r同，、T相同；R，（、）、T（2）变轨飞行）变轨飞行 F引=F向 匀速圆周运动 F引F向 近心运动（3）宇宙速度）宇宙速度：地面附近的三种最小发射速度 V1=7.9km/s V2=11.2km/s V3=16.7km/s为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、注意区分、注意区分天体半径和卫星轨道半径 和 中的r (双星问题)自转周期和公转周期向心加速度和重力加速度连续物和卫星运行速度和发射速度（稳定运行和变轨运动）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、方法、方法（1）模型法 （2）比例法 （3）估算法4、主要题型、主要题型（1）开普勒第三定律的应用 （2）万有引力和重力（3）卫星运动的规律 （4）万有引力定律与抛体运动