【課件】第七章萬有引力與宇宙航行微專題+課件高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

人教版普通高中物理

必修二第七章萬有引力與宇宙航行微專題一、解決天體問題的兩條思路1.星球表面的物體所受重力近似等于星球?qū)λ囊?/p>

GM=gR2(黃金代換)2.環(huán)繞天體繞中心天體做勻圓運動的向心力由萬有引力提供由第2條思路得①高軌低速大周期②一定四定，一變四變③三力合一④g′=anr↑帶速度二字的量（v、ω、an、g′）↓T↑人造衛(wèi)星的r、v、ω、an、T五量大小滿足一定四定一變四變環(huán)繞天體做勻圓所需向心力、重力及其所受引力實質(zhì)上都是同一個力即中心天體對環(huán)繞天體的吸引力環(huán)繞天體的向心加速度等于同高處物體的重力加速度人造衛(wèi)星的參量深刻理解一定四定，一變四變√√√√√√二、萬有引力與重力的關系1.地球?qū)ξ矬w的吸引力F表現(xiàn)為兩個效果：一是重力mg，二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力F向，如圖所示.1.某類地天體可視為質(zhì)量分布均勻的球體，由于自轉(zhuǎn)的原因，其表面“赤道”處的重力加速度為g1，“極點”處的重力加速度為g2，若已知自轉(zhuǎn)周期為T，則該天體的半徑為√√√√√√①在勻質(zhì)球殼的空腔內(nèi)任意位置處，質(zhì)點受到球殼的萬有引力的合力為零，即∑F引＝0.2.星體內(nèi)部萬有引力的兩個推論1．近幾年來，我國生產(chǎn)的“蛟龍?zhí)枴毕聺撏黄?000m大關，我國的北斗導航系統(tǒng)也進入緊密的組網(wǎng)階段。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)任一質(zhì)點的萬有引力為零，將地球看成半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，北斗導航系統(tǒng)中的一顆衛(wèi)星的軌道距離地面的高度為h，“蛟龍?zhí)枴毕聺摰纳疃葹閐，則該衛(wèi)星所在處的重力加速度與“蛟龍?zhí)枴彼谔幍闹亓铀俣鹊拇笮≈葹椋ǎ獭倘?、人造衛(wèi)星的變軌1.加速升軌減速降軌，升軌穩(wěn)定后速度比原軌道小，降軌穩(wěn)定后速度比原軌道大。2.變軌前后各運行物理參量的比較①同一點加速度相同，外軌速度大②不同軌道：高軌低速大周期如圖，設衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ和Ⅲ上運行時的速率分別為v1、v3，在軌道Ⅱ上過A點和B點時速率分別為vA、vB。在A點加速，則vA>v1，在B點加速，則v3>vB，又因v1>v3，故有vA>v1>v3>vB，加速度aA=aB③周期：設衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軌道上的運行周期分別為T1、T2、T3，軌道半徑分別為r1、r2(半長軸)、r3，由開三可知T1<T2<T3。④機械能：在一個確定的圓(橢圓)軌道上機械能守恒。若衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軌道的機械能分別為E1、E2、E3，則E1<E2<E3?！獭獭獭獭倘鐖D所示，a為近地衛(wèi)星，半徑為r1；b為地球同步衛(wèi)星，半徑為r2；c為赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，半徑為r3，試比較：三者線速度、角速度、向心加速度的大小關系。（答案在下一張表格內(nèi)）四、“三體”的比較注：圓周運動的相關公式對a、b、c均適用，但人造衛(wèi)星的相關公式只適用于a、b，不適用c。原因：人造衛(wèi)星所受引力全部提供向心力，隨地球自轉(zhuǎn)的物體所受引力減去重力提供向心力?！獭獭獭獭涛濉⑻祗w的追擊問題從相距最近到下次相距最近、從相距最遠到下次相距最遠兩衛(wèi)星運動關系都應滿足：從相距最近到下次相距最遠、從相距最遠到下次相距最近兩衛(wèi)星運動關系都應滿足：√√√五、雙星和多星模型1.雙星模型：繞公共圓心轉(zhuǎn)動的兩個星體組成的系統(tǒng)，我們稱之為雙星系統(tǒng)。2.特點：①兩星的周期T及角速度ω都相同.②各自所需的向心力由彼此間的萬有引力提供，即:多星模型：所研究星體的萬有引力的合力提供做圓周運動的向心力，除中央星體外，各星體的角速度ω或周期T相同.②三顆質(zhì)量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點上如圖乙.①三顆星體位于同一直線上，兩顆質(zhì)量相等的環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運行，如圖甲.3.三星模型：4.四星模型：①其中一種是四顆質(zhì)量相等的星體位于正方形的四個頂點上，沿著外接于正方形的