安徽省長(zhǎng)豐縣高考物理一輪復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動(dòng)3萬(wàn)有引力定律人造衛(wèi)星復(fù)習(xí)教案教案

三

萬(wàn)引定造星一地說(shuō)和日心說(shuō)1、地心說(shuō)的內(nèi)容：地球是宇宙心，其他星球圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球不動(dòng)。2、日心說(shuō)的內(nèi)容：太陽(yáng)是宇宙中心，其他行星圍繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)不動(dòng)。日心說(shuō)是波蘭科學(xué)家天文學(xué)家哥白尼創(chuàng)立的二開(kāi)勒三定律以及三定律出現(xiàn)的過(guò)程：（）有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。（）何一個(gè)行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。（）有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。即R／T=k最早由開(kāi)普勒證實(shí)了天體不是在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。他是在研究丹麥天文學(xué)家第谷的資料時(shí)產(chǎn)生的研究動(dòng)機(jī)。*開(kāi)普勒是哪個(gè)國(guó)家的：德國(guó)三牛的萬(wàn)有引力定律1.內(nèi)容：自然界任何兩個(gè)物體之都存在著相互作用的引力，兩物體間的引力的大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反表達(dá)式：＝

r

其中＝６．６７×１

Ｎ·ｍ／ｋｇ萬(wàn)有引力常量卡文許在實(shí)驗(yàn)室用扭秤裝置測(cè)了引力常量.（英卡文迪許扭秤“稱(chēng)出地球質(zhì)量的人”（小球直徑2英寸大球直徑12英）2.適用條件公式適用于質(zhì)點(diǎn)的相互作用當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，物體可視為質(zhì).③勻球體可視為質(zhì)點(diǎn)為球心間的距.3.萬(wàn)有引力遵守牛頓第三定律，它們之間的引力總是大小相等、方向相.四用普勒第三定律、向心力、牛頓第三定律推導(dǎo)牛頓的萬(wàn)有引力定:1

GMm44r由＝，Ｖ＝πＲM4GMm44r由＝，Ｖ＝πＲM4得ｖ＝．五用有引力定律推導(dǎo)開(kāi)普勒第三定律：六、用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)1.基方法：把天體運(yùn)動(dòng)近似看圓周運(yùn)動(dòng)，它所需要的向心力由萬(wàn)有引力提供，即2F＝＝＝mr＝＝mr()r2r

g

GMr22.估天體的質(zhì)量和密度①“T、r”法由＝ｍr得Ｍ＝．即只要測(cè)出環(huán)繞星運(yùn)的一顆衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的半r2徑和周期，就可以計(jì)算出中心天體的質(zhì).得：＝．R為心天體的星體半徑3R當(dāng)＝時(shí)，即衛(wèi)星繞天體表運(yùn)行時(shí)ρ＝

3

，由此可以測(cè)量天體的密.②“g、”法

g

GMR

3.衛(wèi)的繞行速度、角速度、周與半徑的關(guān)系(1)由Ｇ

MmvGMrrr

即軌道半徑越大，繞行速度越小(2)由Ｇ＝ωr

ｒ得：ω＝

GMr3

即軌道半徑越大，繞行角度越小2

44(3)由

r

＝４

得：＝２

GM

即軌道半徑越大，繞行周期越.4.三宇宙速度(1)第一宇宙速度環(huán)繞速)：v＝７９ｋm/s是人造地球衛(wèi)的最小發(fā)射速度，最大繞行速.“”起來(lái)的速度(2)第二宇宙速(脫速)＝１．２km/s是物體掙脫球的引力束縛需要的最小發(fā)射速.(3)第三宇宙速(逃速)＝１６．７km/s是物體掙脫陽(yáng)的引力束縛需要的最小發(fā)射速.5.地同步衛(wèi)星所謂地球同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面靜止的人造衛(wèi)星，它的周期T24h要使衛(wèi)星同步，同步衛(wèi)星只能位于赤道正上方某一確定高度h度、運(yùn)行方向、加速度、角速、線速度大小相同，質(zhì)量不同）由Ｇ

（＋）得：)T

ｈ＝(

2

1)

4

ｋｍ=５．６ＲＲ表示地球半徑在同步衛(wèi)星的實(shí)際發(fā)射中大多數(shù)國(guó)家采“變軌發(fā)射過(guò)程經(jīng)歷以下三個(gè)階段：①發(fā)射衛(wèi)星到達(dá)200—300Km的形軌道上，圍繞地球圓周運(yùn)動(dòng)，這條軌道稱(chēng)為“停泊軌道②當(dāng)衛(wèi)星穿過(guò)赤道平面

點(diǎn)時(shí)，二級(jí)點(diǎn)火工作，使衛(wèi)星沿一條較大的橢圓軌道運(yùn)行，地球作為橢圓的焦點(diǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)B

時(shí)，恰為赤道上空

Km

處條道稱(chēng)轉(zhuǎn)移軌道1

和

分別經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，加速度相同；③當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)，開(kāi)動(dòng)衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入同步軌道，并調(diào)整運(yùn)行姿態(tài)從而實(shí)現(xiàn)電磁通訊，這個(gè)軌道叫“靜止軌道七、萬(wàn)有引力復(fù)習(xí)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1、不同公式和問(wèn)題中的r，含不同萬(wàn)有引力定律公式

FG

r2

中的r指是兩個(gè)物體間的距離相距很遠(yuǎn)因而3

可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體，指的是兩個(gè)球心的距離。而向心力公F

mr

2

中的r，對(duì)于橢圓軌道指的是曲率半徑，對(duì)于圓軌道指的是圓半徑。開(kāi)普勒第三定律

rT

32

中的r指是橢圓軌道的半長(zhǎng)軸。因此，同一個(gè)r在不同公式中所具有的含義不同。2、萬(wàn)有引力、向心力和重力對(duì)于赤道上的某一個(gè)物體，有

GMmmr2r

當(dāng)速度增加時(shí)，重力減小，向心力增加，當(dāng)速度

v

GM

r

（即第一宇宙速度）時(shí)，=，物體將“飄”起來(lái)，星球處于瓦解的臨界狀態(tài)。3、人造衛(wèi)星中的“超重人造衛(wèi)星中在發(fā)射階段尚進(jìn)預(yù)定軌道的加速階段有豎直向上的加速度衛(wèi)星內(nèi)的所有物體處于超重狀態(tài)星與物體具有相同的加速度于度h的加r增加，導(dǎo)致

F

減小，同時(shí)由于升力的變化，使上升加速度萬(wàn)

是個(gè)變量，設(shè)某一時(shí)刻即時(shí)加速度為

，利用彈簧秤測(cè)量物體的重力的方法可間接求得距離地面的高度。教學(xué)反思做一定數(shù)量、較多類(lèi)型的題目是非常必要的。在做題時(shí)，首