64卫星问题习题讲解（47）

1、请同学们准备好草稿纸、笔， 1、回忆计算天体质量的两个思路及对应的式子和图像 2、翻阅上节课的作业,1、内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比,一、万有引力定律,1)引力常量适用于任何两个物体； (2)意义：在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力,G: 引力常量 6.6710-11Nm2/kg2,如两质量分布均匀的球体,无论球体的大小相对于L大小不能忽略也好， 可以忽略也罢，它们的万有引力大小都可以用 F引= Gm1m2/L2 求解,计算中心天体的两条基本思路,小结,1.重力等于万有引力,2.万有引力提

2、供向心力,5,模型：不考虑地球自转的影响，地球表面的物体受到的重力等于地球对物体的万有引力,测量：地球表面的重力加速度g 地球的半径R,g如何获得,1、自由落体 2、平抛,6,模型：地球绕太阳做匀速圆周运动,各种各样的卫星,人造卫星绕地球匀速圆周运动的原因,人造卫星受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供,人造卫星的运行规律 设地球质量为M，卫星质量为m，卫星的绕行速度v 、角速度 、周期T、向心加速度a与轨道半径 r 的关系,a、V 、 、T,人造地球卫星,人造卫星的轨道,人造卫星的轨道,极地轨道,一般轨道,赤道轨道,所有卫星都在以地心为圆心的轨道上,平面,立

3、体,赤道平面,人造卫星运动的线速度、角速度、向心加速度和周期,3)由 得,4)由 得,可见：卫星运动情况(a、V 、 、T )是由 r 惟 一决定,2)由 得,记忆口诀：“一定而四定,练习：对于绕地球运动的人造卫星 （1）离地面越高，线速度越 （2）离地面越高，周期越 （3）离地面越高，角速度越 （4）离地面越高，向心加速度越 （5）离地面越高，向心力越,小,长,小,小,小,1,2,3,4,v1v2=v3v4,T1T2=T3T4,12=34,人造地球卫星的运动规律,越高越慢,背景： 1781年由英国物理学家威廉赫歇尔发现了天王星，但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推测的结果有一些误差

4、,三、发现未知天体,答案】B,越高越慢,要画图，体现谁的半径大,答案】B,开普勒第三定律中的k如何表示,答案】AC,答案】AC,答案】AC,答案】AC,答案】AC,赤道轨道,极地轨道,倾斜轨道,思考:同步卫星的轨道属于哪一种,地球同步卫星,1、定义 所谓地球同步卫星，是相对于地面静止的和地球具有相同周期的卫星，同步卫星必须位于赤道平面内，且到地面的高度一定,则：r v a “全部固定,T固定,三、同步卫星,1、同步卫星：相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自西向东同步地做匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面重合，T24h. 2、同步卫星的高度h（距地表的距离） 由F引=Fn有,解得:h=5.5R,为了卫星之间不互相干扰，大约3左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。 空间位置是一种极其有限的资源,答案】BC,作业,选历史的同学：完成全优课堂p38例2、优化训练2、3，p4