天体运动专题复习市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、专题复习：天体运动 第1页（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，引力方向在它们连线上，引力大小与物体质量m1和m2_成正比，与它们之间_成反比2公式：F_，引力常量：G6.671011 Nm2/kg2乘积距离r二次方基础知识梳理第2页基础知识梳理（二）、开普勒行星运动定律定律内容图示开普勒第一定律全部行星绕太阳运动轨道都是_，太阳处于椭圆一个_上开普勒第二定律对任意一个行星而言，它与太阳_在相等时间内扫过_面积开普勒第三定律全部行星轨道半长轴_方跟它公转周期_方比值都相等. k椭圆焦点连线相等三次二次第3页尤其提醒：开普勒三定律即使是依据行星绕太阳运动总结出来，但也适合用

2、于卫星绕行星运动第4页 万有引力在天文学上应用第5页（三）天体问题分析 基本方法:我们将天体运动简化为匀速圆周运动，天体运动向心力由万有引力提供 天体运动模型 Mrm基本关系式： 第6页（四） 黄金代换式 不考虑天体自转，对在任何天体表面物体都能够近似认为mg ，从而得出GMgR2(通常称为黄金代换式) 其中M为该天体质量，R为该天体半径，g为对应天体表面重力加速度第7页一：计算天体质量和密度例题1：天宫一号于9月29日成功发射，它将和随即发射神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程一个新跨越。天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。

3、若将天宫一号运行轨道看做圆轨道，求：（1）地球质量M；（2）地球平均密度。第8页解：（1）万有引力充当向心力，所以 有（2）地球平均密度 第9页若天体卫星在天体表面附近围绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度 (1)经过观察卫星绕天体做匀速圆周运动周期T，轨道半径r. 由万有引力等于向心力，即 得出中心天体质量M方法总结：怎样计算天体质量和密度第10页方法总结：(2)利用天体表面重力加速度g和天体半径R. 因为 mg，故天体质量M ，天体密度 第11页 二：天体运动规律 （以卫星绕地球为例） 卫星线速度、角速度、周期与轨道半径关系第12页总结：当卫星稳定运行时，轨道半径r越大

4、，v越小，越小，T越大； 第13页三：地球宇宙速度1.第一宇宙速度：v= 7.9km/s 含义（1）人造地球卫星最小发射速度 （2）近地卫星围绕速度 （3）卫星绕地球做匀速圆周运动最大围绕速度第14页法一：万有引力提供物体作圆周运动向心力法二：重力提供物体作圆周运动向心力第一宇宙速度推导（已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km）第15页、第二宇宙速度（脱离速度）这是卫星摆脱地球引力束缚，成为绕太阳运行人造行星最小发射速度v2=11.2 km/s3、第三宇宙速度（逃逸速度）这是卫星摆脱太阳引力束缚最小发射速度假如人造天体含有这么速度，就能够摆脱地球和太阳引力束缚而飞到太阳系外

5、了v3=16.7 km/s第16页例3：一宇航员在星球上以速度V竖直上抛一物体，经t秒落回手中，已知该星球半径为R，则该星球第一宇宙速度为多大？ 析：依据竖直上抛运动求该星球表面重力加速度，再用第一宇宙速度表示式即可求得。第17页六.巩固练习 1.(广东卷)宇宙飞船在半径为R1轨道上运行，变轨后半径为R2，R1R2，宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船 ()A线速度变小 B角速度变小C周期变大 D向心加速度变大第18页3.若已知某行星绕太阳公转半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（ ）A.某行星质量 B .太阳质量 C.某行星密度 D.太阳密度第19页3.美国全球卫星定位系统(简称GPS)由24颗卫星组成，这些卫星距地面高度均为0 km.我国“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成，三颗卫星都定位在距地面36000 km地球同时轨道上比较这些卫星，以下说法中正确是( )A“北斗一号”系统中三颗卫星质量必须相同BGPS卫星比“北斗一号”卫星周期短CGPS卫星比“北斗一号”卫星加速度大DGPS卫星比“北斗一号”卫星运行速度小第20页（北京卷）22.（16分）已知