精品课件 高中物理必修二万有引力与航天复习.ppt

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1、万有引力与航天模块复习一、开普勒三定律：1、开普勒第一定律：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。3、开普勒第三定律：所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。R3T2=k2、开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星在相等的时间内扫过相等的面积。二、万有引力定律：（1687年）1、定律内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。表达式：公式推导：把行星运动近似看成圆周运动，利用向心力公式和开普勒

2、第三定律推导。2、理解：（1）任何两物体间存在万有引力。（2）r的含义：a：指质点间的距离；b：均匀几何体指几何中心间的距离。（3）重力是地球对物体万有引力的一个分力地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即从而得出(黄金代换)3、G的测量：卡文迪许扭秤实验（1）结构：（2）原理：略。M引力=M扭转M1=kθM2=FL（3）G的意义：a：数值上等于两质量为1kg的物体相距1m时的引力大小。b：证明万有引力定律的正确。（4）大小：G=6.67×10-11Nm2/kg2三、天体运动：（1）测天体质量和密度：设r指轨道半径，

3、R指恒星的半径若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨道半径r等于天体半径R，其周期T,则天体密度（2）天体运动情况：（3）海王星发现：（4）证明开普勒第三定律的正确性。四、人造卫星：基本上都是引力提供向心力1、线速度：2、角速度：即线速度即角速度3、周期：4、加速度：说明：V、T、an、ω由r决定，(对同一中心天体)r大：T大，V小，an小，ω小。即周期1、线速度：2、角速度：5、同步卫星：（1）T=T自转（2）轨道与赤道在同一个平面（3）高度一定：h=3.6×104kmr=R，F=mg=mv2/r说明：a：发射卫星的最小

4、速度。b：近地环绕速度。（2）第二宇宙速度：V=11.2km/sV=7.9km/s6、宇宙速度（1）第一宇宙速度（环绕速度）：（3）第三宇宙速度：V=16.7km/s四、应用万有引力定律解题：1、地面附近：F引=mg2、天体看成圆周运动：F引=Fn3、求重力加速度相关问题：r=R+hh↑，g↓；h↓，g↑。纬度↑，r↓，g↑。纬度↓，r↑，g↓。已知下面哪组数据可以计算出地球的质量M地（引力常数G为已知）（）(A)月球绕地球运行的周期T1及月球到地球中心的距离r1(B)地球“同步卫星”离地面的高度h(C)地球绕太阳运行

5、的周期T2及地球到太阳中心的距离r2(D)人造地球卫星在地面附近的运行速度v和运行周期T3AD小结:应用的基本思路与方法1、天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即2、是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即例题2：假设火星和地球都是球体，火星的质量M火与地球质量M地之比M火/M地=p；火星的半径R火与地球的半径R地之比R火/R地=q，那么火星表面的引力加速度g火与地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于（）（A）p/q2（B）p·q2（C）p/q（D）p·q例题3：第一宇宙速度是用r=R地计算出来的，实际

6、上人造地球卫星轨道半径都是r＞R地，那么轨道上的人造卫星的线速度都是（）（A）等于第一宇宙速度（B）大于第一宇宙速度（C）小于第一宇宙速度（D）以上三种情况都可能A例题4：某行星的质量和半径都是地球的2倍,在这行星上用弹簧秤称重物和发射卫星的第一宇宙速度是地球上的()（A）1/4倍,1/4倍（B）1/2倍,1倍（C）1倍,1/2倍（D）2倍,4倍例题5：人造地球卫星内有一个质量是1kg的物体,挂在一个弹簧秤上,这时弹簧秤的读数是().(A)略小于9.8N(B)等于9.8N(C)略大于9.8N(D)0例题6：我国在198

7、4年4月8日成功发射了一颗试验地球同步通讯卫星，1986年2月1日又成功发射了一颗实用地球同步通讯卫星，它们进入预定轨道后，这两颗人造卫星的运行周期之比T1∶T2=__________，轨道半径之比为R1∶R2=__________。第一颗通讯卫星绕地球公转的角速度1跟地球自转的角速度2之比1∶2=__________。1:11:11:1例题7：关于人造卫星，下列说法中正确的是（）（A）发射时处于超重状态，落回地面过程中处于失重状态（B）由公式v2=G·M/(R+h)，知卫星离地面的高度h越大，速度越小，发射越

8、容易（C）同步卫星只能在赤道正上方，且到地心距离一定（D）第一宇宙速度是卫星绕地做圆周运动的最小速度例题8：已知地球半径是R＝6400千米，地球表面的重力加速度g＝9.8米/秒2，求人造卫星绕地球运行的最小周期.1.41小时例题9：如果有一个行星质量是地球的1/8，半径是地球半径的1/2.求在这一行星上发射卫星的环绕速度.3.95