第六章：萬有引力與航天復(fù)習(xí)課件

萬有引力與航天復(fù)習(xí)必修②第六章萬有引力與航天復(fù)習(xí)必修②第六章1

行星的運(yùn)動(dòng)

地心說

日心說

開普勒三大定律

1.軌道定律3.周期定律2.面積定律萬有引力定律引力恒量的測量天文學(xué)上的應(yīng)用測中心天體的質(zhì)量測中心天體的密度發(fā)現(xiàn)未知天體預(yù)言彗星回歸人造衛(wèi)星宇宙速度運(yùn)行速度周期向心力向心加速度宇宙速度通訊衛(wèi)星行星的運(yùn)動(dòng)地心說日心說開普勒三1.軌道定律3.2１．開普勒第一定律（軌道定律）所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．RFF地球一、開普勒三定律：１．開普勒第一定律（軌道定律）RFF地球一、開普勒三定律：3（面積定律）

對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。若tAB=tCD=tEK，則sAB=sCD=sEK

開普勒第二定律SEKABCDEKSABSCD（面積定律）4３．開普勒第三定律（周期定律）

所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．RFF地球比值k是與行星無關(guān)而只與太陽有關(guān)的恒量．

注意:半長軸公轉(zhuǎn)周期３．開普勒第三定律（周期定律）所有行星的軌道的半長軸5二、萬有引力定律：（1687年）1、定律內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。表達(dá)式：公式推導(dǎo)：把行星運(yùn)動(dòng)近似看成圓周運(yùn)動(dòng)，利用向心力公式和開普勒第三定律推導(dǎo)。二、萬有引力定律：（1687年）1、定律內(nèi)容：自然界中任何兩62、理解：（1）任何兩物體間存在萬有引力。（2）r的含義：a：指質(zhì)點(diǎn)間的距離；b：均勻幾何體指幾何中心間的距離。（3）重力是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個(gè)分力地球?qū)ξ矬w的萬有引力近似等于物體的重力，即從而得出(黃金代換)2、理解：（1）任何兩物體間存在萬有引力。（2）r的含義：a7兩條基本思路1、重力等于萬有引力2、萬有引力提供向心力兩條基本思路1、重力等于萬有引力2、萬有引力提供向心力81、將物體在行星表面所受到的萬有引力近似看作等于物體的重力。萬有引力定律的應(yīng)用（1）、求重力加速度：（2）、求星球質(zhì)量：1、將物體在行星表面所受到的萬有引力近似看作等于物體的重力。9例1已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響。

1、同高度、相同初速度水平拋出物體的水平射程之比？2、同一舉重運(yùn)動(dòng)員舉起質(zhì)量之比？歸納：與重力加速度有關(guān)的物理量都可以比較3、同一跳高運(yùn)動(dòng)員所跳高度之比？例1已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球10

2、天體運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力充當(dāng)向心力（1）.求天體的質(zhì)量和密度：萬有引力定律的應(yīng)用2、天體運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力充當(dāng)向心力（1）.求11萬有引力定律的應(yīng)用（2）衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系：（r越大，T越大）（r越大，v越?。╮越大，ω越?。┤f有引力定律的應(yīng)用（2）衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)12第六章：萬有引力與航天復(fù)習(xí)課件13萬有引力定律應(yīng)用之宇宙速度【問題】地面上的物體，怎樣才能成為人造地球衛(wèi)星呢？萬有引力定律應(yīng)用之宇宙速度【問題】地面上的物體，怎樣才能成為14第三宇宙速度v=16.7千米/秒；（衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度）第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：v=7.9千米/秒；（地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，地球衛(wèi)星最大的繞行速度）第二宇宙速度v=11.2千米/秒；（衛(wèi)星掙脫地球引力束縛變成小行星的最小發(fā)射速度）萬有引力定律應(yīng)用之宇宙速度第三宇宙速度v=16.7千米/秒；第一宇宙速度（環(huán)繞速15同步衛(wèi)星（通訊衛(wèi)星）1.特點(diǎn)：同步衛(wèi)星（通訊衛(wèi)星）1.特點(diǎn)：16同步衛(wèi)星（通訊衛(wèi)星）①定周期（頻率、轉(zhuǎn)速）（與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，即T=24h）②定高度（到地面的距離相同，即h=3.6×107m）1.特點(diǎn)：同步衛(wèi)星（通訊衛(wèi)星）①定周期（頻率、轉(zhuǎn)速）（與地球自轉(zhuǎn)的周期17③定在赤道的正上方某點(diǎn)（相對(duì)于地球靜止）。④定線速度大?。碫=3.0×103m/s）⑤定角速度（與地球自轉(zhuǎn)的角速度大小相等）③定在赤道的正上方某點(diǎn)（相對(duì)于地球靜止）。⑤定角速度（與地球18⑥定向心加速度大小

不同點(diǎn)：由于各國發(fā)射的同步衛(wèi)星質(zhì)量一般不同，所以它們受到的向心力的大小一般不同。⑥定向心加速度大小不同點(diǎn)：由于各國發(fā)射的同步衛(wèi)星質(zhì)量一般不19衛(wèi)星的幾個(gè)疑難問題解析：1.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度和物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度2.環(huán)繞速度與發(fā)射速度3.衛(wèi)星的超重和失重衛(wèi)星的幾個(gè)疑難問題解析：1.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度和物體20練習(xí)1：人造地球衛(wèi)星內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量是1kg的物體,掛在一個(gè)彈簧秤上,這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)是().(A)略小于9.8N

(B)等于9.8N(C)略大于9.8N

(D)0練習(xí)1：人造地球衛(wèi)星內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量是1kg的物體,掛在一個(gè)彈簧21練習(xí)2：我國在1984年4月8日成功發(fā)射了一顆試驗(yàn)地球同步通訊衛(wèi)星，1986年2月1日又成功發(fā)射了一顆實(shí)用地球同步通訊衛(wèi)星，它們進(jìn)入預(yù)定軌道后，這兩顆人造衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比T1∶T2=__________，軌道半徑之比為R1∶R2=__________。第一顆通訊衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的角速度1跟地球自轉(zhuǎn)的角速度2之比1∶2=__________。1:11:11:1練習(xí)3：關(guān)于人造衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）（A）發(fā)射時(shí)處于超重狀態(tài)，落回地面過程中處于失重狀態(tài)（B）由公式v2=G·M/(R+h)，知衛(wèi)星離地面的高度h越大，速度越小，發(fā)射越容易（C）同步衛(wèi)星只能在赤道正上方，且到地心距離一定（D）第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度練習(xí)2：我國在1984年4月8日成功發(fā)射了一顆試驗(yàn)地球同步通224、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，則（

）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度BD4、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道1，然后經(jīng)23練習(xí)5：圖為中國月球探測工程的想象標(biāo)志，它以中國書法的筆觸，勾勒出一輪明月和一雙踏在其上的腳印，象征著月球探測的終極夢想．一位勤于思考的同學(xué)，為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在距月球表面高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋