第3课时 万有引力定律 人造卫星.ppt

第3课时万有引力定律人造卫星 知识梳理 考点透析 知识梳理教材导引以题扣点 教材导读 1 卡文迪许把他自己的实验说成是可以 称量地球的质量 教材中是怎样推导公式 能让卡文迪许来称量地球质量的 2 牛顿曾想过 把物体从高山上水平抛出 如果速度足够大 物体就不再落回地面 它将绕地球运动 成为人造地球卫星 阅读教材 你怎样帮牛顿把这个速度求出来 基础提点 知识点一 万有引力定律 1 内容 自然界中任何两个物体都相互吸引 引力的方向在它们的连线上 引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 与它们之间距离r的二次方成 正比 反比 3 适用条件 1 公式适用于间的相互作用 当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时 物体可视为质点 2 质量分布均匀的球体可视为质点 r是的距离 质点 两球心间 C 解析 万有引力公式虽然是牛顿由天体的运动规律得出的 但牛顿又将它推广到了宇宙中的任何物体 适用于计算任何两个质点间的引力 当两个物体间的距离趋近于0时 两个物体就不能视为质点了 万有引力公式不再适用 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 公式中引力常量G的值是卡文迪许在实验室里用实验测定的 而不是人为规定的 故选项C正确 宇宙速度 知识点二 1 第一宇宙速度 人造地球卫星在环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度 其大小为v1 km s 1 环绕速度 第一宇宙速度 地面附近 7 9 3 第一宇宙速度既是发射卫星的发射速度 也是卫星绕地球运行的环绕速度 2 第二宇宙速度 脱离速度 使物体挣脱引力束缚的最小发射速度 其大小为v2 km s 3 第三宇宙速度 逃逸速度 使物体挣脱引力束缚的最小发射速度 其大小为v3 km s 最小 最大 地球 11 2 太阳 16 7 试练2 关于地球的第一宇宙速度 下列表述正确的是 A 第一宇宙速度又叫环绕速度B 第一宇宙速度又叫脱离速度C 第一宇宙速度跟地球的质量无关D 第一宇宙速度跟地球的半径无关 A 人造地球卫星 知识点三 1 人类发射的绕地球运行的所有航天器均可称为人造地球卫星 它们的轨道平面一定通过地球 2 极地卫星和近地卫星 1 极地卫星运行时每圈都经过 极地卫星可以实现全球覆盖 2 近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星 其运行的轨道半径可近似认为等于的半径 球心 南北两极 地球 3 地球同步卫星 1 轨道平面一定 轨道平面和平面重合 2 周期一定 与地球周期相同 即T 24h 86400s 3 高度一定 离地面高度h r R 6R R为地球半径 4 绕行方向一定 与地球的方向一致 赤道 自转 自转 A 经典时空观和相对论时空观 知识点四 1 经典时空观 1 在经典力学中 物体的质量是不随而改变的 2 在经典力学中 同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是的 运动状态 相同 增大 2 在狭义相对论中 同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是的 3 狭义相对论的两条基本假设 1 相对性原理 在不同的惯性参考系中 一切物理规律都是的 2 光速不变原理 不管在哪个惯性系中 测得的真空中的光速都是的 不同 不同 不变 CD 考点透析突破重难课堂探究 天体质量和密度的估算 考点一 3 注意 1 天体质量估算中常有隐含条件 如地球的自转周期为24h 公转周期为365天 月球绕地球公转周期约27天等 2 注意黄金代换式GM gR2的应用 D 思路探究 1 嫦娥一号 为何能绕月球转动 答案 嫦娥一号 接近月球时月球对它的引力满足了 嫦娥一号 绕月球运行的需要 2 嫦娥一号 绕月球转动的轨道半径是多少 答案 月球半径与距月球表面高度之和 误区警示估算天体质量或密度的关键点 1 利用万有引力提供天体做圆周运动的向心力估算天体质量时 估算的只是中心天体的质量而非环绕天体的质量 B 卫星运行参量的分析与计算 考点二 2 赤道上的物体 近地卫星 同步卫星之间的关系比较 见附表 BC 思路探究 1 a物体做圆周运动的向心加速度是什么力产生的 答案 地球对物体的万有引力和地面支持力的合力产生的 2 b c运动的线速度应由哪个关系式确定 C 卫星变轨问题分析 考点三 BD 思路探究 神舟十号 加速后将做什么运动 答案 神舟十号 加速后 由于万有引力小于所需的向心力 将做离心运动 BC 双星问题 考点四 B 思路探究 1 双星系统具有怎样的运动情形 答案 一般双星系统远离其他天体可认为所受外力为零 它们会在其间的万有引力作用下绕它们连线上的某点做匀速圆周运动 2 一般双星的质量不同 它们所需向心力 运行周期相同吗 答案 向心力 运行周期一定相同 误区警示处理双星问题的易错点 1 不能区分星体间距与轨