高中物理-万有引力省公开课一等奖全国示范课微课金奖

一，万有引力定律：1，m1和m2表示:2，r表示：3，G为引力常量:【注意】①万有引力公式适合用于：②r是：两个物体质量可视为质点物体质点间距离（球心距）物理意义:两质量各为1kg物体相距1m时万有引力大小。6.67×10-11N·m2/kg2内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引，引力大小跟这两个物体质量乘积成正比，跟它们距离二次方成反比。两个物体间距离第1页3，引力常数测定——G=6.67×10－11

N·m2/kg2卡文迪许扭秤第2页1、对于万有引力定律数学表示式F＝GMm/R2，以下说法正确是（）公式中G为引力常量，是人为要求。R趋近于0时，万有引力趋于无穷大M、m受到万有引力总是大小相等,方向相反，是一对相互作用力。M、m受到万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力。C练习第3页2、地球质量是月球质量81倍，若地球吸引月球力大小为F，则月球吸引地球力大小为（）A、16FB、FC、9FD、81F3、两大小相同实心小铁球球心相距R时，它们之间万有引力为F，若两个小铁球距离变成1/2R时，则它们之间万有引力为（）A、2FB、4FC、8FD、16FBB第4页等量关系物理量：M,r,T,V,ω

，知二求一1，天体运动视为圆周运动，万有引力充当着向心力作用。二，万有引力定律应用中两类模型模型一：围绕模型第5页模型二：星球表面上物体g为星球表面重力加速度,R为星球半径。忽略地球自转影响2，将物体在行星表面所受到万有引力近似看作等于物体重力。行星表面加速度近似看作是由万有引力产生。第6页三，万有引力定律应用1，天体运动参数计算如：已知中心天体质量、行星或卫星轨道半径，求：行星或卫星线速度、角速度、周期。2，用万有引力定律求中心天体质量和密度如：已知行星或卫星轨道半径、周期（或线速度、角速度），求：中心天体质量及密度。第7页卫星绕行速度、角速度、周期与半径关系：（r越大，T越大）（r越大，v越小）（r越大，ω越小）（1）天体运动参数计算：如：已知中心天体质量、行星或卫星轨道半径，求：行星或卫星线速度、角速度、周期。第8页4、设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在圆轨道半径上运行，质量为m，轨道半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运动卫星速度，角速度，周期各是多少？解析：地球与卫星间万有引力为向心力，则第9页5、人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，以下说法正确是（）：

A.半径越大，速率越大，周期越小

B.半径越大，速率越小，周期越大

C.全部卫星角速度相同，与半径无关

D.全部卫星速率均相同，与半径无关B练习（1）天体运动参数计算：如：已知中心天体质量、行星或卫星轨道半径，求：行星或卫星线速度、角速度、周期。第10页6、若月球围绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，又知月球到地心距离为r，试求出地球质量。【解】万有引力提供月球圆周运动向心力（2）用万有引力定律求中心天体质量和密度如：已知行星或卫星轨道半径、周期（或线速度、角速度）求：中心天体质量及密度。第11页练习7、已知地球绕太阳公转周期T=365天，地球到太阳距离1.5亿公里，你能想方法计算出太阳质量吗？解：第一步，依据题意建立模型。第二步，受力分析，写出等量关系第三步，化简，依据题目要求，求出未知量第12页8、已知下面数据，能够求出地球质量M是（）（引力常数G是已知）A.月球绕地球运行周期T1及月球到地球中心距离R1B.地球“同时卫星”离地面高度

C.地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心距离R2D.人造地球卫星在地面附近运行速度v和运行周期T3

（2）用万有引力定律求中心天体质量和密度如：已知行星或卫星轨道半径、周期（或线速度、角速度），求：中心天体质量及密度。练习A第13页9、一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球密度，只需要测定飞船（）A．围绕半径B.围绕速度C.围绕周期D.围绕角速度练习C第14页③第三宇宙速度（逃逸速度）：（卫星摆脱太阳束缚最小发射速度）四，宇宙速度与同时卫星1，宇宙速度①第一宇宙速度（围绕速度）：（地球卫星最小发射速度，地球卫星最大绕行速度）②第二宇宙速度（脱离速度）：（卫星摆脱地球束缚变成小行星最小发射速度）v=7.9千米/秒；v=11.2千米/秒；v=16.7千米/秒；第15页对于靠近地面卫星，能够认为此时r近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，能够求出：这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须含有最低发射速度，也是最大运行速度，也叫做第一宇宙速度。10、近地面卫星速度是多少呢？练习第16页⑴什么是地球同时卫星？

——所谓地球同时卫星是指相对于地面静止人造卫星，它周期与地球自转周期相同。T＝24h。

⑵地球同时卫星满足条件

①全部同时卫星只能分布在赤道上方一个确定轨道上。

②全部同时卫星轨道高度为一个定值。代入数据得：h=3.6×107(m)2，同时卫星第17页【例题】已知地球半径为，地球自转角速度为，地球表面重力加速度为。在赤道上空有一颗相对地球静止同时通讯卫星离地面高度是多少？解：关于同时卫星知识1、同时卫星周期是24h；

2、同时卫星角速度与地球自转角速度相等；

3、同时卫星必须在赤道上空；第18页一，万有引力定律：1、万有引力公式适合用于：2、r是：质点间距离（球心距）可视为质点物体；引力常数测定——卡文迪许扭秤二，万有引力定律应用中两类模型模型一：环绕模型模型二：星球表面上物体三，万有引力定律应用求行星或卫星线速度、角速度、周期求中心天体质量和密度四，宇宙速度与同时卫星1，宇宙速度：第一宇宙速度（围绕速度）第二宇宙速度（脱离速度）第三