萬有引力定律的應(yīng)用復(fù)習(xí)課-ppt課件

.,萬有引力定律及其應(yīng)用,物理復(fù)習(xí),一:開普勒行星運(yùn)動(dòng)三大定律,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。,開普勒第一定律（軌道定律）,開普勒第二定律（面積定律）,對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。,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。,二:萬有引力定律,1、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。,3、（1）r：對(duì)質(zhì)點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)間的距離均勻球可視為質(zhì)點(diǎn)：球心間的距離,2、表達(dá)式：,引力常量G的測量卡文迪許,卡文迪許,（2）G：引力常量；G=6.6710-11Nm2/kg2G值的物理含義：兩個(gè)質(zhì)量為1kg的物體相距1m時(shí)，它們之間萬有引力為6.6710-11N,例1.如圖所示，r雖大于兩球的半徑，但兩球的半徑不能忽略，而球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1與m2，則兩球間萬有引力的大小為（）,A、,B、,C、,D、,D,例2.關(guān)于萬有引力，下列說法中正確的是：()A.在萬有引力定律公式中，引力常量G是人為規(guī)定的，單位為Nkg2/m2B.一個(gè)蘋果由于其質(zhì)量很小，地球?qū)μO果的萬有引力遠(yuǎn)大于蘋果對(duì)對(duì)地球的萬有力,它受到地球的萬有引力幾乎可以忽略；C.當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量為m的物體間的距離r0時(shí)，兩個(gè)物體間的萬有引力為無窮大。D.地球表面的大氣層是因?yàn)槿f有引力的約束而存在于地球表面附近,D,1.兩個(gè)基本思路,二:萬有引力定律的應(yīng)用,思路一：物體（m)在中心天體(M)附近時(shí)，物體所受萬有引力等于重力：F引=G重,說明：若r=R(R為中心天體的半徑）則有,稱為黃金代換。,例4.據(jù)報(bào)道,最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，其半徑約為地球半徑的2倍，則該行星表面的重力加速度與地球表的重力加速度之比為（）A1.6倍B3.2倍C4倍D2倍,例3.已知地球表面的重力加速度為g0,衛(wèi)星在距地面2R(R是地球半徑)處，衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度（等于重力加速度）大小為a，則a：g0為：A1：2B.1：9C.1：4D.2：1,B,A,變形練習(xí)2物體在一行星表面自由落下，第1s內(nèi)下落9.8m,若該行星的半徑為地球半徑的一半，那么它的質(zhì)量是地球的_倍。,變形練習(xí)1一物體在地球表面重16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為9N，則此火箭離開地球表面的距離是地球半徑的（）A1倍B2倍C3倍D4倍,C,1/2,二:萬有引力定律的應(yīng)用,思路二：把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：F引=F向,例5.當(dāng)人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確是：（）A在同一軌道上，衛(wèi)星質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)速度越大B同質(zhì)量的衛(wèi)星，軌道半徑越大，向心力越大C軌道半徑越大，運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小，周期越大D軌道半徑越大，運(yùn)動(dòng)速度、角速度越大,C,（當(dāng)r=R時(shí)，v1=7.9km/s(第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度）,v衛(wèi)85分鐘）,變形練習(xí),1已知人造地球衛(wèi)星靠近地面運(yùn)行時(shí)的環(huán)繞速度約為8km/s，則在離地面的高度等于地球半徑處運(yùn)行的速度為Akm/sB4km/sC8km/sDkm/s,2設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27天,則地球的同步衛(wèi)星到地球中心的距離r與月球中心到地球中心的距離R之比r/R為A1/3B1/9C1/27D1/18,B,B,變形練習(xí),3.如圖所示，衛(wèi)星A、B、C在相隔不遠(yuǎn)的不同軌道上，以地球?yàn)橹行淖鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)方向相同，若在某個(gè)時(shí)刻恰好在同一直線上，則當(dāng)衛(wèi)星A轉(zhuǎn)過一個(gè)周期時(shí)，下列關(guān)于三顆衛(wèi)星的說法正確的是A三顆衛(wèi)星的位置仍在一條直線上B衛(wèi)星A的位置超前于B，衛(wèi)星C的位置滯后于BC衛(wèi)星A的位置滯后于B，衛(wèi)星C的位置超前于BD衛(wèi)星A的位置滯后于B和C,B,例6.兩行星A、B各有一顆衛(wèi)星a和b，衛(wèi)星繞各自行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓軌道半徑之比為ra:rb=1:2；如果兩行星的質(zhì)量之比為MA：MB=2：1，兩行星半徑之比RA：RB=1：4，則兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比Ta:Tb為：（）A1：4B.4:1C.D.以上答案均不對(duì),A,3.解決萬有引力問題的兩個(gè)基本思路,三:小結(jié),思路一：物體（m)在中心天體(M)附近時(shí)，物體所受萬有引力等于重力：F引=G重,黃金代換：,1.開普勒三大定律,2.萬有引力定律,思路二：把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：F引=F向,四：求中心天體質(zhì)量的幾種方法,例7.利用以下數(shù)據(jù)可求出地球質(zhì)量的是：已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離r和月球繞地球運(yùn)行的周期T已知引力常量G、地球表面的重力加速度g、地球的半徑R已知地球的第一宇宙速度V1和地球的半徑R已知引力常量G、繞地球表面飛行的衛(wèi)星的周期TA.B.C.D.,C,作業(yè),應(yīng)用二,例8.利用的數(shù)據(jù)可求得地球密度的是：,四.人造地球衛(wèi)星和宇宙速度,7.9km/sv11.2km/s（橢圓）,11.2km/sv16.7km/s（成為太陽的人造行星）,v16.7km/s（飛出太陽系）,1.衛(wèi)星的發(fā)射：,第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7千米/秒（衛(wèi)星掙脫太陽束縛的最小發(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（脫離速度）：v=11.2千米/秒（衛(wèi)星掙脫地球束縛變成小行星的最小發(fā)射速度）,2.宇宙速度：,四.人造地球衛(wèi)星和宇宙速度,或,9.1關(guān)于第一宇宙速度，下面說法中正確的是(）A.它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B.它是近地圓周軌道上人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度C.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度D.它又叫環(huán)繞速度，即繞地球做圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的速度都是第一宇宙速度,B,【答案】D,9.2人造衛(wèi)星的天線偶然折斷，天線將做：A.自由落體運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)C.遠(yuǎn)離地球飛向太空D.繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運(yùn)轉(zhuǎn),所有同步衛(wèi)星都具有如下特點(diǎn)：1.周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同。T24h。2.只能分布在赤道上方的一個(gè)確定軌道上。3.離地面高度h為一個(gè)定值（約36000km）。4.角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相同5.線速度v大小相等（約為3.1km/s）,3.同步衛(wèi)星,與地球相對(duì)靜止的人造衛(wèi)星,【說明】1.為了同步衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3左右才能放置1顆，這樣地球的同步衛(wèi)星只能有120顆?？梢姡臻g位置也是一種資源。2.同步衛(wèi)星主要用于通訊。要實(shí)現(xiàn)全球通訊，只需三顆同步衛(wèi)星即可。,3、極地通訊衛(wèi)星、一般的通訊衛(wèi)星,中星6號(hào)中星6號(hào)衛(wèi)星(ChinaSat-6)是公司擁有的通信廣播衛(wèi)星，采用東方紅3號(hào)平臺(tái)，有中國空間技術(shù)研究院自行研制生產(chǎn)，于1997年5月12日由長征3號(hào)甲運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功并定點(diǎn)于東經(jīng)125度地球同步軌道。星上擁有24個(gè)C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器。波束覆蓋中國全境，主服務(wù)區(qū)覆蓋中國大陸及臺(tái)灣和海南島，第二服務(wù)區(qū)覆蓋東沙、中沙、西沙等島嶼。中星6號(hào)衛(wèi)星現(xiàn)為郵電干線通信、專用衛(wèi)星通信、臨時(shí)電視節(jié)目、全國無線尋呼、會(huì)議電視、數(shù)據(jù)廣播等提供傳輸服務(wù)。,例10關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中不正確的是（）A.它一定在赤道上空運(yùn)行B.各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣C.它運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度D.它運(yùn)行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間,D,