萬有引力定律的應用復習課-ppt課件

.,萬有引力定律及其應用,物理復習,一:開普勒行星運動三大定律,所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。,開普勒第一定律（軌道定律）,開普勒第二定律（面積定律）,對于每一個行星而言，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內掃過相等的面積。,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周期的二次方的比值都相等。,二:萬有引力定律,1、內容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。,3、（1）r：對質點：質點間的距離均勻球可視為質點：球心間的距離,2、表達式：,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：兩個質量為1kg的物體相距1m時，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.一個蘋果由于其質量很小，地球對蘋果的萬有引力遠大于蘋果對對地球的萬有力,它受到地球的萬有引力幾乎可以忽略；C.當兩個質量為m的物體間的距離r0時，兩個物體間的萬有引力為無窮大。D.地球表面的大氣層是因為萬有引力的約束而存在于地球表面附近,D,1.兩個基本思路,二:萬有引力定律的應用,思路一：物體（m)在中心天體(M)附近時，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)報道,最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質量約為地球質量的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)星作勻速圓周運動的向心加速度（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2物體在一行星表面自由落下，第1s內下落9.8m,若該行星的半徑為地球半徑的一半，那么它的質量是地球的_倍。,變形練習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用,思路二：把天體的運動看成是勻速圓周運動，則有：F引=F向,例5.當人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，下列說法正確是：（）A在同一軌道上，衛(wèi)星質量越大，運動速度越大B同質量的衛(wèi)星，軌道半徑越大，向心力越大C軌道半徑越大，運動的向心加速度越小，周期越大D軌道半徑越大，運動速度、角速度越大,C,（當r=R時，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,1已知人造地球衛(wèi)星靠近地面運行時的環(huán)繞速度約為8km/s，則在離地面的高度等于地球半徑處運行的速度為Akm/sB4km/sC8km/sDkm/s,2設月球繞地球運動的周期為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,3.如圖所示，衛(wèi)星A、B、C在相隔不遠的不同軌道上，以地球為中心做勻速圓周運動，且運動方向相同，若在某個時刻恰好在同一直線上，則當衛(wèi)星A轉過一個周期時，下列關于三顆衛(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動的圓軌道半徑之比為ra:rb=1:2；如果兩行星的質量之比為MA：MB=2：1，兩行星半徑之比RA：RB=1：4，則兩個衛(wèi)星的周期之比Ta:Tb為：（）A1：4B.4:1C.D.以上答案均不對,A,3.解決萬有引力問題的兩個基本思路,三:小結,思路一：物體（m)在中心天體(M)附近時，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：把天體的運動看成是勻速圓周運動，則有：F引=F向,四：求中心天體質量的幾種方法,例7.利用以下數(shù)據(jù)可求出地球質量的是：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)星的運行速度C.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度D.它又叫環(huán)繞速度，即繞地球做圓軌道運行的衛(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.自由落體運動B.平拋運動C.遠離地球飛向太空D.繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運轉,所有同步衛(wèi)星都具有如下特點：1.周期與地球自轉的周期相同。T24h。2.只能分布在赤道上方的一個確定軌道上。3.離地面高度h為一個定值（約36000km）。4.角速度與地球的自轉角速度相同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。可見，空間位置也是一種資源。2.同步衛(wèi)星主要用于通訊。要實現(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號中星6號衛(wèi)星(ChinaSat-6)是公司擁有的通信廣播衛(wèi)星，采用東方紅3號平臺，有中國空間技術研究院自行研制生產(chǎn)，于1997年5月12日由長征3號甲運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功并定點于東經(jīng)125度地球同步軌道。星上擁有24個C頻段轉發(fā)器。波束覆蓋中國全境，主服務區(qū)覆蓋中國大陸及臺灣和海南島，第二服務區(qū)覆蓋東沙、中沙、西沙等島嶼。中星6號衛(wèi)星現(xiàn)為郵電干線通信、專用衛(wèi)星通信、臨時電視節(jié)目、全國無線尋呼、會議電視、數(shù)據(jù)廣播等提供傳輸服務。,例10關于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中不正確的是（）A.它一定在赤道上空運行B.各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣C.它運行的線速度一定小于第一宇宙速度D.它運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間,D,