2014高三物理总复习：万有引力与航天.ppt

第六章 万有引力与航天 一.万有引力定律 内容： 二.万有引力定律的应用 * * * 2011年高考总复习物理 宁乡一中物理组 公式： 其中的G叫引力常量， 自然界中的一切物体都是相互吸引的， 两个物体间的引力大小，跟它们的质量 的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。 二.万有引力定律的应用 牛顿的手稿 如何发射人造卫星呢？ 物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造卫星呢? 基本思路1：万有引力提供向心力 建立模型：卫星绕地球在近地轨道做匀速圆周运动 基本思路2：重力提供向心力 黄金代换式 代入 想一想: 牛顿的手稿 基本思路2：万有引力提供向心力 建立模型：卫星绕地球在近地轨道做匀速圆周运动 基本思路1：重力提供向心力 黄金代换式 代入 物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造卫星呢? 想一想: （1）、第一宇宙速度 v1=7.9km/s 第一宇宙速度，是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的运行速度，所以也称为“环绕速度”。 适用于计算其它天体的第一宇宙速度 所有卫星中最小的发射速度！ 最大的运行速度！ 两个“最”: 第一宇宙速度 ( 3 )、第三宇宙速度（逃逸速度）：v3 =16.7千米/秒 （卫星挣脱太阳束缚飞到太阳系以外的最小发射速度） （2）、第二宇宙速度（脱离速度）：v2 =11.2千米/秒 （卫星挣脱地球束缚变成太阳的人造行星的最小发射速度） 1.宇宙速度 例题1.嫦娥二号进入月球进行探测的工作轨道是圆形轨道，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的1/81,月球半径约为地球半径的 1/4，则该探月卫星绕月运行的速率约为 ( ) A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s B 地球 近地轨道 7.9km/s v F万 A 想一想：若发射速度7.9km/sv,11.2km/s,卫星的轨迹将是怎样的呢? B 在近地点有: 在远地点有: 圆轨道上: 在椭圆轨道上： 做离心运动 做向心运动 月 想一想：若发射速度7.9km/sv,11.2km/s,卫星将如何运动呢? 在近地点有: 在远地点有: 圆轨道上: 在椭圆轨道上： 做离心运动 做向心运动 地球 A B 加速 想一想：如要将卫星从椭圆轨道转移到大圆轨道，改怎么办？ 2.椭圆轨道及变轨 问题 (1).试比较三颗卫星线速度v的大小； (2).试比较三颗卫星角速度ω的大小； (3).试比较三颗卫星周期T的大小； (4).试比较三颗卫星向心加速度a向的大小。 （要求：有推导过程，并说明理由） 例题2.如图所示，三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动; 地球 C B A 3.求描述天体运动的各个物理量 把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供 地球 C B A 定 ” 定 个都确定！即“ 个确定，其他 个物理量，只要任何一 和向心加速度 、周期 、角速度 、线速度 卫星（天体）轨道半径 5 1 4 5 T v r w 4.同步卫星 相对于地面静止的为卫星、和地球具有相同周期的卫星。 周期一定（24小时） 轨道半径（高度）一定 线速度大小一定 角速度一定 轨道平面一定 向心加速度大小一定