天体运动基础知识分析归纳

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1、天体运动基础知识分析归纳（高三复习教案）【教案撰写者】：高三物理备课组【教案适用者】：普通班级【教学目的及要点分析】：本节课的目的是要在高一的基础上分析讨论天体运动的几种基本规律和描述，主要过程是通过一些基础的具体问题（习题）的讨论辨析使学生对天体运动有较好的全面认识和理解，同时培养学生的分析解题能力。万有引力提供向心力问题是本节的重点和难点。【教学过程】：一．小天体绕大天体的匀速圆周运动：说明：小天体绕大天体的匀速圆周运动类题目的基本思想是：小天体绕大天体做匀速圆周运动所需要的“向心力等于大天体对小天体的万有引力”。另外要注意：轨道半径与离地高度的区别。做题目时一定要按规律进行有关的计算

2、，千万不要凭记忆和感觉。1.如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列正确说法有（）（A）根据V=(gr)1/2，可知VA＜VB＜VC（B）根据万有引力定律，FA＞FB＞FC（C）向心加速度aA＞aB＞aC（D）运动一周后，A先回到原地点2.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则().(A).根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍(B).根据公式F=mv2/r,可知卫星所受的向心力将减小到原来的1/2(C).根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4(D)根据上述B、

3、C中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的(1/2)1/23.已知人造地球卫星A和B的线速度分别为VA和VB。则（1）卫星A和B的角速度之比为多少？（2）卫星A和B的向心加速度之比为多少？4、已知地球的半径为R,万有引力常量为G,观察到离地面高为h的轨道上的一颗卫星的线速度大小为v，则（1）地球的质量为多少？（2）地球的平均密度为多少？二，第一宇宙速度问题：说明：最初我们把绕地球表面做匀速圆周运动的卫星的线速度叫做“第一宇宙速度”，（关于“第一宇宙速度”有这样的说法：“第一宇宙速度”是发射卫星所需的“最小”速度，但它又是绕地球做匀速圆周运动的卫星中可能的“最大”速度。你能理解这里面

4、的含义吗？）。现在我们可把绕任何星体表面做匀速圆周运动的卫星的线速度都叫做它们的“第一宇宙速度”，对此大家也不难理解不同星球的“第一宇宙速度”，对地球来说第一宇宙速度=km/s,求第一宇宙速度的关键是卫星的轨道半径等于星球的半径。除第一宇宙速度外，还有第二宇宙速度和第三宇宙速度，对地球而言第二宇宙速度=km/s（其含义为当卫星发射的速度达到km/s时卫星就会永远脱离，）第三宇宙速度=km/s,（其含义为当卫星发射的速度达到km/s时卫星就会永远脱离，）1.某星球的半径为地球的k倍。质量为地球的q倍，则此星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为多少？1.某星球的半径为地球的k倍。密度为地

5、球的q倍，则此星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为多少？三．地球同步卫星问题：同步卫星是指相对于地面不动的卫星，因地球绕南北轴自向转，且周期为小时，所以同步卫星的运转方向也只能是自向且周期也为小时。因所有的同步卫星的周期是确定的，根据万有引力提供向心力，即GMm/r2=4mЛ2r/T2可知不管是那个国家的同步卫星的轨道半径都是相同的。且同步卫星的轨道只能在赤道的上空。即世界上所有的同步卫星都只能在同一个圆周上。1.下列说法正确的是：（）A、地球同步卫星和地球自转同步，因此同步卫星的高度和速度大小是一定的B、地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度

6、降低，速度减小C、地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D、以上均不正确2.某地球卫星的周期为300分钟，则下列说法正确的是：（）A.该卫星的线速度一定比同步卫星的线速度大，B该卫星的线速度一定比同步卫星的线速度小，C该卫星离地面的高度比同步卫星离地面的高度高，D该卫星可能与同步卫星在同一个轨道上，四．卫星的可能轨道问题：说明：因卫星绕地球运转时只有万有引力提高向心力，而万有引力的方向总指向地球的球心（地心），所以卫星轨道的圆心一定在地心，或地心一定在椭圆轨道的一个焦点上，也就是说“地心一定在卫星轨道的平面内”，据此可判断卫星的可能轨道问题，1.右图中的圆a、b、c，其圆心均在地

7、球的自转轴线上，对环绕地球作匀速圆周运动而言（）（A）卫星的轨道可能为a（B）卫星的轨道可能为b（C）卫星的轨道可能为c（D）卫星的轨道只能为b2．在上题图中关于同步卫星的轨道的说法正确的是（）（A）卫星的轨道可能为a（B）卫星的轨道可能为b（C）卫星的轨道可能为c（D）卫星的轨道可能能为b和c五，小结1，描述圆周运动快慢的物理量2.圆周运动的力学的基本处理方法六，作业布置：见讲义2012.09.03