【高中物理】第七章万有引力与宇宙航行 期末复习课件 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、万有引力与宇宙航行万有引力与宇宙航行本本章章主主要要内内容容 1、行星行星 的运动的运动 2、万有、万有引力定律引力定律4、宇宙航行、宇宙航行5、相对论、相对论时空观与牛时空观与牛顿力学的局顿力学的局限性限性古希腊托勒密波兰哥白尼丹麦第谷知识回顾知识回顾1：托密勒、哥白尼 第谷天文学观点？开普勒行星运动规律？开普勒行星运动规律？知识点一知识点一 开普勒三定律开普勒三定律知识点一知识点一 开普勒三定律开普勒三定律RFF F地球地球地球地球太阳太阳R R太阳焦点太阳焦点地球地球长轴运行轨道：椭圆运行轨道：椭圆相同时间扫过面积相等相同时间扫过面积相等短短轴1 1、如图所示是行星、如图所示是行星m m

2、绕恒星绕恒星M M运动情况的示意图，下列说法正确运动情况的示意图，下列说法正确的是（）的是（）A A速度最大点是速度最大点是B B点点 B B速度最小点是速度最小点是C C点点C Cm m从从A A到到B B做减速运动做减速运动D Dm m从从B B到到A A做减速运动做减速运动巩固练习一：巩固练习一：ABMCm知识点一知识点一 开普勒三定律开普勒三定律 2、太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同下列能反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是（）巩固练习一：巩固练习一：RTAR2T2BR3T3CR3T2D知识点一知识点一 开普勒三定律开普勒三定律太阳与行星间的作用力

3、 提供行星绕太阳做圆周运动的向心力月球与地球之间的引力 提供月球绕地球做圆周运动的向心力使苹果落向地球的力 苹果受到地球的重力知识回顾知识回顾2：月-地检验的目的、方法、理论依据？知识点二知识点二 万有引力定律万有引力定律卡文迪什卡文迪什G=6.6710-11Nm2/kg2知识回顾知识回顾3 3：万有引力定律内容，表达式，适用条件?万有引力常量怎样测量的？知识点二知识点二 万有引力定律万有引力定律知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用知识回顾知识回顾4 4：万有引力 与重力的关系？ma向向mgF万万自转自转赤道上静止的物体的赤道上静止的物体的 周期周期 角速度角速度 向心加速度

4、向心加速度知识回顾知识回顾5 5：卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力的公式？知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用分析讨论分析讨论1 1：测量地球的质量和密度的方法？知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用 3.3.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t t小球落回原地若小球落回原地若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t5t小球落回原处小球落回原处（取地球表面的重力加速度为（取地球表面的重力加速度为g g，空气阻力

5、不计），空气阻力不计）（1 1）该星球表面附近的重力加速度为）该星球表面附近的重力加速度为gg；（2 2）已知该星球的半径与地球半径之比为）已知该星球的半径与地球半径之比为R R星星：R R地地=1=1：4 4，求该星球的质量和地球，求该星球的质量和地球的质量之比的质量之比M M星星：M M地地 知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用巩固练习二：巩固练习二：解：（1）在地球上：v=gt/2 在某星球上：v=g 5t/2 联立两式可得：g=g/5 （2）在天体表面，物体的重力等 于 万有引力可得：所以M M星星：M M地地 =gR2星/gR2 地 4.4.寻找地外文明一直是科学家

6、们不断努力的目标为了探测某行寻找地外文明一直是科学家们不断努力的目标为了探测某行星上是否存在生命，科学家们向该行星发射了一颗探测卫星，卫星在星上是否存在生命，科学家们向该行星发射了一颗探测卫星，卫星在离行星表面高度为离行星表面高度为R R的轨道上绕该行星做匀速圆周运动。已知卫星的的轨道上绕该行星做匀速圆周运动。已知卫星的周期为周期为T,T,卫星的质量为卫星的质量为m m，引力常量为，引力常量为G G，行星的半径也为，行星的半径也为R,R,试求：试求：（1 1）行星的质量）行星的质量M M （2 2）行星的密度）行星的密度知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用巩固练习二：巩固练习

7、二：分析讨论分析讨论2 2：观察万有引力提供向心力的公式，你还有哪些启发？知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用随着轨道随着轨道半径半径的增加：的增加：加速度加速度减小，减小，线速度线速度减小，减小，角速度角速度减小，减小，周期周期增大。增大。5.5.如图，如图，T代表代表“天宫一号天宫一号”飞行器，飞行器，S代表代表“神舟八号神舟八号”飞船，飞船，它们都绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图中所示，则（它们都绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图中所示，则（）AT的周期大于的周期大于S的周期的周期BT的线速度大于的线速度大于S的线速度的线速度CT的向心加速度大于的向心加速度大于S的向心加

8、速度的向心加速度DS和和T的速度都小于环绕速度的速度都小于环绕速度7.9 km/s知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用巩固练习三：巩固练习三：TS第一宇宙速度知识回顾知识回顾6 6：发射近地卫星满足的速度关系？试着推导？知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用=7.9km/sr=R周期T=84.6min加速度 =g知识回顾知识回顾7 7：地球同步卫星离地面的高度？知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用r=R+hT同=T自=24h,同=自h=36000km，约为地球半径5.6倍加速度分析讨论分析讨论3 3：比较赤道静止物体，近地卫星，地球同步卫星的

9、加速度 的大小？知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用RRR+h中介中介 6.如图所示，如图所示，A A是静止在赤道上的物体，是静止在赤道上的物体，B B、C C是同一平面内的两颗是同一平面内的两颗 人造卫星。人造卫星。B B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C C是地球同步卫是地球同步卫星。下列说法中正确的是星。下列说法中正确的是()A卫星卫星B B的速度大小等于地球的第一宇宙的速度大小等于地球的第一宇宙BA A、B B的线速度大小关系为的线速度大小关系为v vA Av vB BCA A、B B的向心加速的向心加速 度大小关系为度大小

10、关系为a aB Ba aA ADA A、B B、C C周期大小关系为周期大小关系为T TA AT TC CT TB B 知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用巩固练习四：巩固练习四：7.7.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其，然后经点火，使其沿椭圆轨道沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道。轨道1、2相切于相切于Q点，轨道点，轨道2、3相切于相切于P点，如图所示。当卫星分别在点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，轨道上正常运行时

11、，以下说法正确的是以下说法正确的是()A、卫星在轨道、卫星在轨道3上的速率大于在轨道上的速率大于在轨道1上的速率上的速率 B、卫星在轨道、卫星在轨道3上的角速度小于在轨道上的角速度小于在轨道1上的角上的角速度速度 C、卫星在轨道、卫星在轨道1上经过上经过Q点时的加速度大于它在点时的加速度大于它在轨道轨道2上的经过上的经过 Q 点时的加速度点时的加速度D、卫星在轨道、卫星在轨道2上经过上经过P点时的加速度等于它在点时的加速度等于它在轨道轨道3上经过上经过P点时的加速度点时的加速度知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用巩固练习五：巩固练习五：123PQ知识回顾知识回顾8：低轨道的卫

12、星是怎样到达更高的轨道运行的？知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用123v1 v3vQ1 vQ2vP2 vP31 3Q1 Q2P2 P3a1 a3aQ1 aQ2aP2 aP3PQ知识回顾知识回顾9:9:发射更高轨道卫星满足的速度关系？第一宇宙速度，第二宇宙速度，第三宇宙速度的含义及数值。知识点三知识点三 万有引力定律的应用万有引力定律的应用总结总结开普勒三定律开普勒三定律1、天体质量、天体质量 的测定的测定2、行星和人造、行星和人造 卫星的运动卫星的运动三种宇宙速度三种宇宙速度万万有有引引力力定定律律与与宇宇宙宙航航行行万有引力定律万有引力定律万有引力应用万有引力应用1、轨道：椭圆、轨道：椭圆2、相同时间扫过、相同时间扫过 面积相等面积相等3、周期：、周期：1、内容、内容2、表达式：、表达式：3、条件：、条件：7.9km/s；11.2km/s；16.7km/s总结总结地球是最小的宇宙，宇宙是千万个地球地球是最小的宇宙，宇宙是千万个地球茫茫宇宙遵循着同一个规律茫茫宇宙遵循着同一个规律万万有有引引力力定定律律