演示文稿1（萬有引力）

1、第四節(jié)萬有引力與航天第四節(jié)萬有引力與航天考點要求：考點要求： 1.衛(wèi)星運行參量的比較與計算 2.天體質(zhì)量和密度的計算 3.衛(wèi)星的變軌問題 命題規(guī)律：命題規(guī)律： 本節(jié)知識點在高考中主要以選擇題題型考查，要深刻理解天體問題的兩個基本思路，熟練掌握衛(wèi)星各參量與半徑的關(guān)系，會求解天體質(zhì)量和密度。一、開普勒行星運動規(guī)律一、開普勒行星運動規(guī)律定律定律內(nèi)容內(nèi)容圖示圖示開普勒開普勒第一定第一定律律所有的行星繞太陽運動的軌所有的行星繞太陽運動的軌道都是道都是_，太陽處在橢，太陽處在橢圓的一個圓的一個_上上開普勒開普勒第二定第二定律律對任意一個行星而言，它與對任意一個行星而言，它與太陽的太陽的連線連線在相等的時間

2、內(nèi)在相等的時間內(nèi)掃過掃過_的面積的面積開普勒開普勒第三定第三定律律所有行星軌道半長軸的所有行星軌道半長軸的_方跟它的公轉(zhuǎn)周期的方跟它的公轉(zhuǎn)周期的_方方的比值都相等的比值都相等. 橢圓橢圓焦點焦點相等相等三次三次二次二次知識梳理知識梳理特別提示：特別提示：(1)開普勒三定律雖然是根據(jù)行星開普勒三定律雖然是根據(jù)行星繞太陽的運動總結(jié)出來的，但也適用于衛(wèi)星繞繞太陽的運動總結(jié)出來的，但也適用于衛(wèi)星繞行星的運動行星的運動(2)開普勒第三定律中的開普勒第三定律中的k是一個與運動天體無是一個與運動天體無關(guān)的量，只與被環(huán)繞的中心天體有關(guān)關(guān)的量，只與被環(huán)繞的中心天體有關(guān)知識梳理知識梳理 【2015福建】北斗衛(wèi)星導(dǎo)

3、航系統(tǒng)（ BDS）是中國自行研制的全球 衛(wèi)星 導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng) 將由35顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道 有三種：地球同步 軌道、 中地球軌道和傾斜軌道。其中，同步軌道 半徑大約是中軌道半徑的15 倍， 那么同步衛(wèi)星與中軌道衛(wèi)星的周期之比約為 【2014.浙江16】 長期以來“卡戎星 (Charon )被認為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑 r1=19600km,公轉(zhuǎn)周期T1=6.39天。2006年3月，天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星， 其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半r2=48000km,則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于 A.15天 B.25天 C.35天 D.45天 二、萬有引力定律二、萬有引力定律1內(nèi)容：自然

4、界中任何兩個物體都相互吸引，內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量的質(zhì)量m1和和m2的的_成正比，與它們之間成正比，與它們之間_成反比成反比2公式：公式：F_，其中，其中G6.671011 Nm2/kg2.3適用條件：嚴(yán)格地說，公式只適用于適用條件：嚴(yán)格地說，公式只適用于_間間的相互作用，當(dāng)兩個物體間的距離的相互作用，當(dāng)兩個物體間的距離_物體物體本身的大小時，公式也可以使用對于均勻的球本身的大小時，公式也可以使用對于均勻的球體，體，r是是_乘積乘積距離距離r的二次方的二次方遠大于遠大于質(zhì)點質(zhì)點兩球心間的距

5、離兩球心間的距離知識梳理知識梳理思考： 1.當(dāng)兩物體間的距離趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大？ 2.已知地球半徑為R，質(zhì)量分布均勻，假設(shè)從地表到地心有一隧道，一鐵球從隧道口由靜止釋放下落到深為d的位置時，重力加速度變?yōu)槎嗌?？（地表重力加速度為g）三、三種宇宙速度三、三種宇宙速度宇宙宇宙速度速度數(shù)值數(shù)值(km/s)意義意義第一第一宇宙宇宙速度速度7.9這是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最小發(fā)這是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最小發(fā)射速度，若射速度，若7.9 km/sv11.2 km/s，物體繞物體繞_運行運行(環(huán)繞速度環(huán)繞速度)第二第二宇宙宇宙速度速度11.2這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)這是物體掙脫地球引力

6、束縛的最小發(fā)射速度，若射速度，若11.2 km/sv16.7 km/s，物體繞物體繞_運行運行(脫離速度脫離速度)第三第三宇宙宇宙速度速度16.7這是物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)這是物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，若射速度，若 v16.7 km/s，物體將脫，物體將脫離離_在宇宙空間運行在宇宙空間運行(逃逸速度逃逸速度)地球地球太陽太陽太陽系太陽系知識梳理知識梳理點撥：點撥： (1)三種宇宙速度均指的是發(fā)射速度，不能理三種宇宙速度均指的是發(fā)射速度，不能理解為環(huán)繞速度解為環(huán)繞速度 (2)第一宇宙速度既是最小發(fā)射速度，又是衛(wèi)第一宇宙速度既是最小發(fā)射速度，又是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速

7、度星繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度 問題：問題： 第一宇宙速度的計算方法？第一宇宙速度的計算方法？四、關(guān)于同步衛(wèi)星的七個四、關(guān)于同步衛(wèi)星的七個“一定一定” 1軌道平面一定：軌道平面與赤道平面共面軌道平面一定：軌道平面與赤道平面共面 2周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T24 h. 3角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同6.向心加速度一定：向心加速度一定：7.繞行方向一定：運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。繞行方向一定：運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。知識梳理知識梳理一、萬有引力與重力的關(guān)系一、萬有引力與重力的關(guān)系1萬有引力對物體的作用效果可以等效為兩個力萬有引力對物體的作用效果可以等效為兩個力的作用，一個是重力的作用，一個是重力mg，另一個是物體隨地球自，另一個是物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力轉(zhuǎn)所需的向心力F向向如圖所示。如圖所示。考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破考點突破小結(jié)：小結(jié)： 一個運動模型： 勻速圓周運動勻速圓周運動 兩 條 規(guī) 律： 開普勒行星運動規(guī)律開普勒行星運動規(guī)律 萬有引力定律萬有引力定律 兩 種 思 路： 萬有引力等于重力萬有引力等