高中物理 第二节 万有引力定律的应用课件 粤教版必修2.ppt

物理 必修2 粤教 第三章万有引力定律及其应用第二节万有引力定律的应用 重点 应用引力定律计算天体的质量 讨论人造卫星运动的线速度 角速度 周期与半径的关系 人造卫星宇宙速度 特别是第一宇宙速度 难点 万有引力定律与圆周运动结合及其应用 栏目链接 一 计算天体的质量 预习篇 1 基本思路 行星绕恒星或卫星绕行星做匀速圆周运动的向心力是它们间的 提供 测量出环绕中心天体运动的 和环绕半径r 即可求出 的质量 2 公式 引力等于向心力即 中心天体的质量 万有引力 周期t 中心天体 栏目链接 二 预测未知天体 预习篇 若某行星附近存在一个未知天体 则它的实际运动轨道会与理论计算出的轨道存在差异 由此可推知是否有未知天体存在 如海王星 冥王星等的发现 栏目链接 三 人造卫星与宇宙速度 预习篇 地心 栏目链接 预习篇 3 三种宇宙速度 7 9 11 2 地球 最小 16 7 最小 栏目链接 栏目链接 考点篇 考点1天体质量的计算 栏目链接 考点篇 栏目链接 考点篇 栏目链接 a 考点篇 栏目链接 变式训练 考点篇 ac 栏目链接 考点篇 栏目链接 考点2人造卫星问题 考点篇 栏目链接 考点篇 栏目链接 考点篇 栏目链接 考点篇 例2 2012 广东高考 双选 如图所示 飞船从轨道1变轨至轨道2 若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动 不考虑质量变化 相对于在轨道1上 飞船在轨道2上的 a 动能大b 向心加速度大c 运行周期长d 角速度小 栏目链接 cd 考点篇 栏目链接 考点篇 小结 1 卫星做匀速圆周运动的线速度 角速度 周期及加速度与半径的关系都是单调函数 卫星距离地球越远 轨道半径越大 线速度 角速度和加速度都是越小 而周期则越大 2 卫星做匀速圆周运动的线速度 角速度 周期及加速度与半径的关系都与卫星的质量无关 3 地球卫星有最小周期为83min 不可能发射周期小于83min的卫星 栏目链接 变式训练 考点篇 2 2013 广东实验中学高一 双选 2013年6月20日 小华同学通过全国太空授课得知 神舟十号 飞船在圆轨道上运转一圈的时间为90分钟 由此他将 神舟十号 飞船与同步卫星进行比较而得出以下结论 其中正确的是 a 神舟十号 飞船运行的轨道和同步卫星的轨道是同一轨道b 神舟十号 飞船运行的角速度大于同步卫星的角速度c 神舟十号 飞船运行的向心加速度小于同步卫星的加速度d 神舟十号 飞船在圆轨道上的速率大于同步卫星的速率 bd 栏目链接 考点篇 栏目链接 考点3宇宙速度 考点篇 栏目链接 考点篇 3 第一宇宙速度也是发射卫星的最小速度 2 第二宇宙速度 是指使卫星摆脱地球的束缚所需要的最小的发射速度 其值为v2 11 2km s 第二宇宙速度又叫脱离速度 3 第三宇宙速度 是指使卫星摆脱太阳的束缚所需要的最小的发射速度 其值为v3 16 7km s 第三宇宙速度又叫逃逸速度 4 发射速度与运行速度 1 发射速度 是指被发射物在离开发射装置时的初速度 要发射一颗人造卫星 发射速度不能小于第一宇宙速度 栏目链接 考点篇 若发射速度为7 9km s v 11 2km s 卫星将环绕地球做椭圆轨道运动 若发射速度为11 2km s v 16 7km s 卫星将脱离地球的作用 而绕太阳运动 若发射速度大于16 7km s 卫星将脱离太阳引力的束缚而离开太阳系 2 运行速度 是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度 当卫星做匀速圆周运动的半径近似等于地球半径时 运行速度等于第一宇宙速度 所以第一宇宙速度是卫星运行的最大速度 栏目链接 考点篇 例3 2014 北京六十中高一 双选 关于第一宇宙速度 下列说法正确的是 a 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度b 它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度c 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度d 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度 栏目链接 bc 考点篇 栏目链接 第一宇宙速度是卫星绕地面做匀速圆周运动的最大速度 又是发射卫星的最小速度 b c选项正确 考点篇 栏目链接 变式训练 考点篇 3 2013 广东珠海高一 在地面附近发射飞行器 速度至少要达到7 9km s 此速度称为 a