202X學年高中物理第三章萬有引力定律及其應用微型專題3天體運動分析課件粵教版必修2

1、微型專題3天體運動分析第三章萬有引力定律及其應用知識目標核心素養(yǎng)1.掌握運用萬有引力定律和圓周運動知識分析天體運動問題的基本思路.2.掌握天體的線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系.1.掌握牛頓第二定律和圓周運動知識在分析天體運行規(guī)律中的應用.2.通過推導線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系，加強應用數學知識解決物理問題的能力.內容索引重點探究啟迪思維 探究重點達標檢測檢測評價 達標過關重點探究1.根本思路：一般行星或衛(wèi)星的運動可看成勻速圓周運動，所需向心力根本思路：一般行星或衛(wèi)星的運動可看成勻速圓周運動，所需向心力由中心天體對它的萬有引力提供，即由中心天體對它的萬有引

2、力提供，即F引引F向向.2.常用關系常用關系一、天體運動的分析與計算(2)忽略自轉時，mgG (物體在天體外表時受到的萬有引力等于物體重力)，整理可得：gR2GM，該公式通常被稱為“黃金代換式.例例1如圖如圖1所示，所示，A、B為地球周圍的兩顆衛(wèi)星，它們?yōu)榈厍蛑車膬深w衛(wèi)星，它們離地面的高度分別為離地面的高度分別為h1、h2，地球半徑為，地球半徑為R，地球外，地球外表重力加速度為表重力加速度為g，求：，求：(1)A的線速度大小的線速度大小v1；圖1答案解析解析解析設地球質量為M，衛(wèi)星質量為m，由萬有引力提供向心力，對A有：(2)B的角速度2；答案解析(3)A、B的角速度之比12.答案解析針對訓

3、練針對訓練(多項選擇多項選擇)地球半徑為地球半徑為R0，地面重力加速度為，地面重力加速度為g，假設衛(wèi)星在，假設衛(wèi)星在距地面距地面R0處做勻速圓周運動，那么處做勻速圓周運動，那么 答案解析設質量為m的天體繞另一質量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動.二、天體運行的各物理量與軌道半徑的關系以上結論可總結為“一定四定，越遠越慢.例例2俄羅斯的俄羅斯的“宇宙宇宙2251衛(wèi)星和美國的衛(wèi)星和美國的“銥銥33衛(wèi)星在西伯利亞衛(wèi)星在西伯利亞上空約上空約805 km處發(fā)生的碰撞是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件處發(fā)生的碰撞是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件.碰撞過程中產生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境碰

4、撞過程中產生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境.假定有甲、乙兩塊碎片假定有甲、乙兩塊碎片繞地球運動的軌道都是圓，甲的運行速率比乙的大，那么以下說法中正繞地球運動的軌道都是圓，甲的運行速率比乙的大，那么以下說法中正確的選項是確的選項是 A.甲的運行周期一定比乙的長甲的運行周期一定比乙的長B.甲距地面的高度一定比乙的高甲距地面的高度一定比乙的高C.甲的向心力一定比乙的小甲的向心力一定比乙的小D.甲的向心加速度一定比乙的大甲的向心加速度一定比乙的大答案解析由于兩碎片的質量未知，無法判斷向心力的大小，故C錯；例例3如圖如圖2所示，所示，a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運動的是兩顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，

5、它們距地面的高度分別是人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和和2R(R為地球半為地球半徑徑).以下說法中正確的選項是以下說法中正確的選項是 答案解析圖2解析解析兩衛(wèi)星均做勻速圓周運動，F(xiàn)萬F向，向心力選不同的表達式分別分析.達標檢測12341.(衛(wèi)星各運動參量與軌道半徑的關系)(多項選擇)如圖3所示，飛船從軌道1變軌至軌道2.假設飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質量變化，相對于在軌道1上，飛船在軌道2上的 A.速度大 B.向心加速度大C.運行周期長 D.角速度小答案解析圖31234解析解析飛船繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，即F引F向，因為r1v2，a1a2，T12，選項C、

6、D正確.2.(行星各運動參量與軌道半徑的關系)如圖4所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶，假設該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動.以下說法正確的選項是 A.太陽對各小行星的引力一樣B.各小行星繞太陽運動的周期均小于一年C.小行星帶內側小行星的向心加速度值大于外側小行星的向心加速度值D.小行星帶內各小行星做圓周運動的線速度值大于地球公轉的線速度值圖41234答案解析123412343.(天體運動各參量的比較)如圖5所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以一樣的軌道半徑分別繞質量為M和2M的行星做勻速圓周運動，以下說法正確的選項是 A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的運行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的線速度比乙的大圖5答案解析123412344.(天體運動規(guī)律)我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號丁運載火箭，將“高分一號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預