高一下册物理全册课件

曲线运动情境导入

力学是关于运动的科学，它的任务是以完备而又简单的方式描述自然界中发生的运动。

——基尔霍夫情境导入情境导入问题与思考

观察两幅图片，你能不能说清楚：砂轮打磨下来的炽热微粒和飞出去的链球，分别沿着什么方向运动？知识海洋实验探究：一般曲线运动的速度方向知识海洋做曲线运动物体的速度方向知识海洋通过实验可以看出，钢球做曲线运动在A、B两点的速度方向沿曲线在这两点的切线方向，并指向钢球前进的一方。知识海洋理论探究：一般曲线运动的速度方向从平均速度到瞬时速度(从割线到切线)质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向知识海洋曲线运动的速度方向在曲线运动中，运动质点在某一点的即时速度的方向，就是通过这一点的曲线的切线的方向。abcdvvvv知识海洋曲线运动的特点速度方向时刻在改变，曲线运动是变速运动，必有加速度。知识海洋曲线运动的条件一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。知识海洋曲线运动的条件知识海洋质点所受合外力的方向(加速度方向)与它的速度方向不在同一条直线上。物体所受合外力的方向指向曲线的内侧FGGGGGvv1v3v2v4θθ1θ2θ3θ4v

例.如图，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受力反向(大小不变)，则物体以后的运动情况()

A.能沿曲线Ba运动B.能沿直线Bb运动C.能沿曲线Bc运动D.能沿原曲线由B返回A应用探究AcbaBC课堂小结运动物体不受力受合力为零匀速直线运动受合力不为零F合与v共线变速直线运动F合与v不共线变速曲线运动变速运动恒力匀变速变力变变速物体的受力与运动性质运动的合成与分解情境导入若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸，你认为他会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游？为什么？知识海洋一个平面运动的实例乙AB丙ARBCD实验分析B甲AR知识海洋知识海洋合运动和分运动1.合运动和分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动。2.合运动和分运动的关系：(1)等效性(2)独立性(3)等时性知识海洋运动的独立性原理(叠加原理)：一个运动可以看成由几个各自独立进行的运动叠加而成，这就是运动的独立性原理或运动的叠加原理。知识海洋分位移：分速度：水平方向：竖直方向：合位移——分位移的矢量和：大小：分运动合运动运动的合成运动的分解遵循平行四边形定则方向：合速度——分速度的矢量和：大小：方向：匀速直线运动运动的合成与分解知识海洋1.合运动和分运动之间满足怎样的关系?独立性、等时性、等效性2.运动的合成与分解的实质:就是描述运动的物理量(v、a、x)的合成与分解3.运动的合成与分解的目的:研究复杂运动的规律4.运动的合成与分解所体现的科学方法:化繁为简，化难为易内容小结知识海洋

问题一：如果一个蜡块在x方向以速度vx做匀速直线运动，在y方向以速度vy做匀速直线运动，试分析：

(1)蜡块的运动轨迹；

(2)蜡块的运动速度。结论：(1)匀速直线运动的合运动是直线运动。(2)合速度与分速度满足平行四边形定则。RR问题与思考知识海洋问题二：如果蜡块在x方向做初速度为零，加速度为ax的匀加速直线运动，在y方向做初速度为零，加速度为ay的匀加速直线运动，试分析：(1)蜡块的运动轨迹；

(2)蜡块的合运动是什么性质的运动。结论：(1)初速度为零的匀加速直线运动的合运动是直线运动。(2)合运动是匀变速直线运动，合加速度满足平行四边形定则。知识海洋

问题三：如果蜡块在x方向做初速度为vx，加速度为ax的匀加速直线运动，在y方向做初速度为vy，加速度为ay的匀加速直线运动，则：蜡块的运动轨迹可能为直线吗？结论：

有可能，只要合速度与合加速度的方向在同一直线上。知识海洋知识海洋

问题四：如果蜡块在x方向做初速度为零，加速度为ax的匀加速直线运动，在y方向以vy的速度做匀速直线运动，则运动轨迹是直线吗？结论：

只能是曲线，因为合速度与合加速度的方向不在同一直线上。知识海洋

问题四：如果蜡块在x方向做初速度为零，加速度为ax的匀加速直线运动，在y方向以vy的速度做匀速直线运动，则运动轨迹是直线吗？知识海洋讨论：怎样判断两个直线运动的合运动的轨迹是直线还是曲线？友情提示：结合物体做曲线运动的条件！直线运动曲线运动应用探究

例.某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多长时间？

解析：甲、乙两位顾客在竖直方向上的位移相等，可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位移和竖直方向的速度，可求出上楼所用的时间。应用探究

例.某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多长时间？

解：如图所示，甲在竖直方向的速度乙在竖直方向的速度因此v甲y>v乙,甲先到楼上。甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12s。课堂小结运动的性质和轨迹两直线运动的合运动的性质和轨迹由各分运动的性质及合初速度与合加速度的方向和大小关系决定。1.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。2.一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动。3.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动。若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则是直线运动；若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时，则是曲线运动。小船渡河问题情境导入知识海洋渡河时间取决于v船垂直于河岸方向的分速度，与河水的速度v水无关。最短时间过河

xBB′=v水tmin船头垂直对岸行驶时，渡河时间最短。船被冲向下游的分位移知识海洋最短位移过河知识海洋当v船＞v水时：当v合垂直河岸，合位移最短等于河宽d。dv船v船v合求夹角：求时间：求位移：v水最短位移过河当船速v1=3m/s，水速v2=6m/s，河宽d=30m，怎样才能使船的航程最短？最短航程是多少？最短位移过河v船v水v合知识海洋d知识海洋dv船v船v合v船v水当v船＜v水时：如图：当v合沿圆的切线方向时，合位移最短。最短位移过河知识海洋当船速v1=3m/s，水速v2=6m/s，河宽d=30m，怎样才能使船的航程最短？最短航程是多少？最短位移过河

解：水速大于船速，要想航程最短，当合速度与船速垂直时，有最短航程s。可由几何方法求得：应用探究例.

一条河宽100m，水流速度为3m/s，一条小船在静水中的速度为5m/s，现想让小船到达对岸，下列说法正确的是()A.船过河的最短时间是20s

B.船不可能以25s的时间过河C.船的实际过河速度可能为5m/s

D.船的实际过河速度可能为8m/s

解析：当船头垂直河岸行驶时，过河时间最短20s，A正确；由于船头方向可以任意调整，所以过河路径、过河时间、过河的实际速度都不能确定，大于20s的时间都有可能，B错误；根据平行四边形定则，船速、水速的合速度在(2，8)之间时船可以渡河，2m/s和8m/s分别是逆流而上和顺流而下，都不能过河到达对岸，故C对D错。AD课堂小结渡河问题总结最短时间和最短位移渡河船头方向不同船头垂直对岸行驶时，渡河时间最短v船>v水，船能垂直过河，位移最短v船<v水，过河位移最短须满足v船⊥v合实验：探究平抛运动的特点知识海洋以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫做抛体运动。

如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫做平抛运动。知识海洋知识海洋知识海洋知识海洋知识海洋知识海洋知识海洋小球运动的频闪照片知识海洋知识海洋用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹用传感器研究平抛运动的原理图用传感器研究平抛运动的装置计算机描绘的平抛运动的轨迹知识海洋实验目的通过实验探究物体做平抛运动的特点用描点的方法描绘平抛的运动轨迹知识海洋实验仪器知识海洋知识海洋调节底板水平实验步骤知识海洋在白纸上画坐标系知识海洋固定白纸和复写纸y轴与槽末端和0刻线对齐知识海洋原点与小球在槽末端时重心等高

(原点为平抛起点)知识海洋调节横梁位于某一高度处知识海洋将小球由某一高度静止释放知识海洋调节横梁到另一高度处，将小球由同一高度静止释放，多次重复知识海洋取下白纸，用平滑曲线连接各点及原点xyO课堂小结探究平抛运动的特点通过实验探究物体做平抛运动的特点用描点的方法描绘平抛的运动轨迹抛体运动的规律情境导入建立一个经典的理想物理模型理解一个经典的易错的关系掌握一种研究问题的科学方法平抛运动知识海洋水平抛出的物体理想化模型只受重力作用实际问题中空气阻力可以忽略v0≠0，方向水平理想物理模型知识海洋平抛运动的运动性质受力作用变速运动只受重力作用(恒力)匀变速运动G与v0有夹角匀变速曲线运动力和运动关系知识海洋水平方向有v0不受力对比竖直方向无v0受重力匀速直线运动自由落体运动对比平抛运动研究平抛问题的方法知识海洋vyαgxyvxvtsysxsβP水平方向：匀速直线运动竖直方向：自由落体运动vx=v0vy=gt合运动：平抛运动sx=v0t两个矢量三角形时间相同t=tx=ty研究平抛问题的方法——分解v0知识海洋vyαgxyvxvtsysxsβP水平方向：匀速直线运动竖直方向：自由落体运动vx=v0vy=gt合运动：平抛运动sx=v0tv0平抛运动的规律tanα

=2tanβ任意时刻速度反向延长线过水平位移的中点。α知识海洋平抛运动的规律x

=v0t做平抛运动的物体，运动轨迹为一条抛物线。知识海洋一般的抛体运动在水平方向不受力，加速度是0；在竖直方向只受重力，加速度是g。竖直方向分速度：v0y=v0sinθ水平方向分速度：v0x=v0cosθ应用探究

例.在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？(g

取10m/s2，结果保留两位小数。)xyO解：以摩托车离开地面后失去动力时的位置为原点O建立平面直角坐标系，如图所示由得又由得摩托车的速度至少为15.63m/s才能越过这个壕沟x

=v0t课堂小结研究平抛问题的方法——分解(速度、位移)平抛运动的规律与斜面结合的平抛问题应用探究(1)小球在空中的飞行时间；(2)抛出点距落点的高度。例.如图，小球以15m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上。取g＝10m/s2，tan53°＝

，求：应用探究例.如图，小球以15m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上。取g＝10m/s2，tan53°＝

，求：(1)小球在空中的飞行时间；(2)抛出点距落点的高度。解：如图所示，由几何关系知

β

＝90°－37°＝53°由图得代数解得飞行时间：t＝2s

飞行高度：h＝gt2＝20m应用探究例.如图所示，AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落在B点，取g＝10m/s2，求：(1)AB间的距离；(2)物体在空中飞行的时间。应用探究xy例.如图所示，AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落在B点，

取g＝10m/s2，求：(1)AB间的距离；(2)物体在空中飞行的时间。解：由A点抛出，落在B点故有代数解得t由x=v0t求出xAB间的距离课堂小结

基本思想：运动的分解结合已知条件，充分利用速度分解和位移分解的两个矢量三角形利用几何关系找准角度圆周运动情境导入情境导入知识海洋tAB

ABtssr知识海洋任取两段相等的时间，比较圆弧长度匀速圆周运动相等时间内通过的圆弧长度相等tsts质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度（圆心角）相等，这种运动就叫作匀速圆周运动。相等的时间内通过的圆弧长度相等知识海洋匀速圆周运动非匀速圆周运动知识海洋两质点均做匀速圆周运动，怎样描述它们运动的快慢呢？质点甲质点乙慢快问题与思考知识海洋2.定义：质点通过的弧长Δs和所用时间Δt的比值。(这里是弧长，而直线运动中是位移)3.大小：1.物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。4.单位：m/s

Δs是弧长，非位移5.方向：在圆周各点的切线上。线速度v知识海洋匀速圆周运动是一种周期性的非匀变速曲线运动做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的。匀速圆周运动是变速运动速率不变是线速度大小不变的运动vvvo知识海洋知识海洋相同时间内通过的弧长相同时间内转过的角度转过一圈所用的时间相同时间内转过的圈数线速度v角速度ω周期T频率f转速n比较质点均做匀速圆周运动，怎样描述它们转动的快慢呢？知识海洋

1.物理意义：描述质点转过的圆心角的快慢。

2.定义：连接质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值。

3.大小：

4.单位：弧度／秒

rad／s角速度ωCD做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间A周期T知识海洋知识海洋物体在1s(单位时间)内转过的圈数频率越高表明物体运转得越快！频率：频率单位：赫兹(Hz)或s-1转速单位：r/s或

r/min频率(f)俗称转速(n)知识海洋在实际应用中“转速”使用比较多。发电机、电动机转动的快慢就是用转速来表示的。转速是计算机硬盘和光驱性能的重要指标。单位：转每秒(r／s)时，n

＝f单位：转每分(r／min)时，n

＝60f计算机硬盘

转速n知识海洋描述圆周运动各物理量的关系1.线速度与角速度的关系：2.线速度与周期(频率)的关系：(转动一周)3.角速度与周期(频率)的关系：(转动一周)ΔθABtΔsr应用探究例.一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为4.0m。当他的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？解：小孩做匀速圆周运动，r=4.0m，

v=2.0m/s可得角速度为：做匀速圆周运动的周期为：课堂小结圆周运动描述匀速圆周运动的物理量及其关系匀速圆周运动的特点(不变的变速运动)线速度大小角速度周期频率常见传动装置中的匀速圆周运动情境导入问题与思考

将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动的更快些？同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动的更快些？

你能说出判断运动快慢的依据吗？大齿轮小齿轮后轮情境导入知识海洋同轴转动轮上各点的角速度关系同轴转动轮上各点的角速度相等同轴转动例.已知：RB=2RA=10cm，两圆盘固定在一起，每秒钟转5圈。求：(1)ωA、ωB；(2)vA、vB

。应用探究AB解：(1)ωA=ωB=2πf=2π×5=10π=31.4rad/s

(2)vA=

ωARA=10π×0.05=0.5π=1.57m/svB=ωBRB=10π×0.1=π=3.14m/s例.关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法中正确的是()A.在赤道上的物体线速度最大B.在两极上的物体线速度最大C.赤道上的物体角速度最大D.在北京和天津的角速度一样大ADABOR应用探究ABC30°60°知识海洋皮带传动(不打滑)同一传动各轮边缘线速度相等传动装置线速度的关系传动装置开口传动交叉传动半交叉传动知识海洋在一些机器内部，有一些相互啮合的大小齿轮，当机器转动时，有人说小齿轮比大齿轮转的快，也有人说它们的速度大小是一样的。为什么会有不同的说法？你怎么看？齿轮传动知识海洋摩擦传动圆柱平摩擦轮传动圆柱槽摩擦轮传动圆锥摩擦轮传动例.如图所示，如果RA=2RB=2RC，比较A、B、C三点的线速度、角速度。求：(1)vA∶vB∶vC

；(2)ωA∶ωB∶ωC。应用探究ABOO´C解：∵vA=vB，ωA=ωCRA=2RB=2RC

,ABCR211v221ω121练一练.如图所示的皮带传动装置中右边的两轮固定在一起且同轴，半径RA＝RC＝2RB，皮速不打滑，则：(1)vA∶vB∶vC

＝_______；(2)ωA∶ωB∶ωC

＝_______。应用探究1∶1∶21∶2∶2ABCOO´应用探究大齿轮小齿轮后轮问题与思考课堂小结总结：

解决同轴转动、皮带传动、齿轮传动等实际问题的关键是找到相同量和不同量，以及不同量间的关系。向心加速度情境导入问题与思考天宫二号空间实验室在轨飞行时，可认为它绕地球做匀速圆周运动。尽管线速度大小不变，但方向却时刻变化，因此，它运动的加速度一定不为0。那么，该如何确定它在轨飞行时加速度的方向和大小呢？知识海洋匀速圆周运动的加速度2.物理意义：描述线速度方向改变的快慢3.方向：始终指向圆心，时刻在改变4.大小：1.产生：由向心力产生，叫作向心加速度5.作用：

只改变线速度方向，不改变线速度大小v知识海洋

vr

v.OvrAB

怎样推导匀速圆周运动的加速度的呢？如图所示，两三角形相似应用探究例.计算机中的硬磁盘磁道如图所示，硬磁盘绕磁道的圆心O转动，A、B两点位于不同的磁道上，线速度分别为vA和vB，向心加速度分别为aA和aB，则它们大小关系正确的是(

)A．vA<vB

aA<aBB．vA>vB

aA<aBC．vA<vB

aA>aBD．vA>vB

aA>aBA解析：硬磁盘绕磁道的圆心O转动，各点角速度相等，线速度v=ωr，向心加速度a=

ω2r，由于rA<rB，所以vA<vB，aA<aB，选项A正确。例.如图所示，如果RA=2RB=2RC，比较A、B、C三点的线速度、角速度、加速度。应用探究ABOO´C解：∵vA=vB，ωA=ωCRA=2RB=2RC

,ABCR211v221ω121a241课堂小结匀速圆周运动的向心加速度方向大小水平面内的匀速圆周运动情境导入知识海洋水平面内的匀速圆周运动1.圆锥摆小球质量m、摆长l、摆角

研究小球摆起的角度

和转动快慢的关系。

lm知识海洋水平面内的匀速圆周运动1.圆锥摆小球质量m、摆长l、摆角

研究小球摆起的角度

和转动快慢的关系。

l解：F合=F向F拉mgF合r

O知识海洋2.拐弯问题(1)汽车转弯FNfG水平弯道结论：地面对汽车的摩擦力提供了汽车转弯的向心力。如果你是一名司机，过弯时需要注意什么？思考：汽车做曲线运动应用探究知识海洋弯道限速小半径的弯道知识海洋(2)火车转弯火车转弯时，做圆周运动的向心力由什么力提供？2.拐弯问题知识海洋(2)火车转弯2.拐弯问题③由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。①此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。②外轨对轮缘的弹力F提供向心力。内外轨道一样高时GFNF知识海洋高速列车知识海洋火车转弯轨道外侧轨道高于内侧轨道知识海洋FNFmg火车转弯的向心力由什么力提供呢？向心力由支持力和重力的合力提供θθ思考：火车以多大速度过弯道最理想呢？分析：知识海洋FNFmgθθ即：思考：火车以多大速度过弯道最理想呢？FNFmgθθ知识海洋dh当时，不挤压内外轨当时，挤压外轨当时，挤压内轨课堂小结水平面上的匀速圆周运动解题步骤实例分析匀速圆周运动的解题步骤：1.明确研究对象2.分析研究对象受力3.分析研究对象运动找圆平面；圆心；半径求合力4.列方程：F提

=F需牛顿第二定律的应用(F提)(F需)课堂小结向心力情境导入游乐场里有各种各样有趣的游戏项目。空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？知识海洋拉住绳子一端，使小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动。知识海洋拉住绳子一端，使小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动。知识海洋拉住绳子一端，使小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动。知识海洋拉住绳子一端，使小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动。知识海洋拉住绳子一端，使小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动。知识海洋受力分析：O结论：FN与G相抵消，所以合力为FTFNGFT拉住绳子一端，使小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动。知识海洋结论：合外力指向圆心，与速度v垂直，只改变速度的方向。OFFFvvvO力与运动分析：θ圆锥摆知识海洋FTGF合知识海洋卫星绕地球运行FFFFNGf静物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动知识海洋知识海洋知识海洋3.作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心力1.定义：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，我们把这个力叫作向心力。2.方向：与速度方向垂直，始终指向圆心(方向不断变化)。注意：4.向心力不是一种新的力，而是由物体所受的合外力提供的，是以效果命名的力。知识海洋维持匀速圆周运动所需向心力的大小与哪些因素有关呢？问题与思考磨盘——盘上的人随盘一起转动知识海洋F向与ω(v)、m、r有关当m、r一定时，当m、ω一定时，当ω

、r一定时，实验控制变量法m越大，F向越大r越大，F向越大ω越大，F向越大猜想向心力的大小8.标尺1.转动手柄2.变速塔轮3.变速塔轮4.长槽5.短槽6.横臂挡板7.弹簧测力套筒知识海洋向心力演示器原理分析：小球静止GFN知识海洋手推档板原理分析：知识海洋G匀速圆周运动FNF´F原理分析：知识海洋知识海洋知识海洋F向与ω(v)、m、r有关当m、r一定时当m、ω一定时当ω、r一定时实验控制变量法猜想向心力的大小结论：各量均用国际制单位表示，则k=1知识海洋1.圆周运动所需向心力的大小：向心力的大小知识海洋2.所能提供的向心力与所受外力情况有关：匀速圆周运动：合外力=向心力非匀速圆周运动：沿半径方向的合外力=向心力知识海洋3.只有当F提=F需

时，才能维持稳定的圆周运动：当

F提>F需

时，当

F提

<F需

时，做向心运动做离心运动知识海洋知识海洋变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点做变速圆周运动的物体的受力分析一般曲线运动的研究方法应用探究例.物体做匀速圆周运动的条件是()

A.物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用

B.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用

C.物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用D.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向始终跟速度垂直的力的作用

解析：物体做匀速圆周运动，合外力充当向心力，向心力始终指向圆心，与速度垂直，且大小不变。故D选项正确。D课堂小结向心力定义方向作用效果大小竖直面内的非匀速圆周运动情境导入汽车过拱形桥知识海洋1.车过桥vGFN(1)水平桥面上竖直方向

FN=mg竖直面内的非匀速圆周运动知识海洋汽车静止在桥顶与通过桥顶受力情况是否相同？

思考：汽车过拱桥桥顶的向心力由什么力提供？v分析：FNmgFNmg汽车过拱形桥时需要有速度限制吗？a知识海洋1.车过桥vGFN(2)车过拱形桥临界：FN=0；aF向=mg

－FN失重：FN=mg－F向当时，可过当时，飞出知识海洋知识海洋航天器中的失重现象知识海洋汽车静止在桥底与通过桥底受力情况是否相同？汽车通过桥底时的向心力由什么力提供？FNmg

思考：分析：vFNmg汽车过凹形桥时需要有速度限制吗？

a知识海洋1.车过桥vGFN(3)车过凹形桥

aF向=FN－mgFN=F向+mg超重知识海洋2.翻滚过山车：最高点临界FN=0当时，FN=0当时，掉下来，mg>F需当时，F向=FN+mg知识海洋3.水流星当时，可过最高点(mg≤F需)当时，水流下来(mg>F需)知识海洋4.绳栓小球最高点最低点：mg+FT=F高向FTG只能提供拉力FTG当时，FT=0当时，F高向=FT+mg当时，掉下来FT－mg=F低向=

，FT最大知识海洋5.杆栓小球在竖直面做圆运动：最高点可提供拉力或支持力v≥0可过当时，FN=0，F向=mgG当时，F向=FN拉+mgFNG当时，F向=mg－FN支FNG课堂小结竖直面内的非匀速圆周运动1.车过桥2.翻滚过山车3.水流星4.绳栓小球5.杆栓小球在竖直面做圆运动行星的运动情境导入“星月皎洁，明河在天，四无人声，声在树间”。浩瀚的星空不仅使得古人文泉思涌，也让我们对行星的运动充满好奇。星空由有诸多星系组成，比如我们熟悉的太阳系，你知道行星运行的轨道有怎样的特点吗？行星运动的周期又与什么有关系呢？知识海洋物理学史——地心说和日心说地心说日心说托勒密哥白尼地球是宇宙中心太阳是宇宙中心其他行星在做匀速圆周运动日心说战胜了地心说知识海洋第谷(丹麦)对行星多年精心观测开普勒(德国)二十年的精心研究计算数据与观测数据不符行星绕太阳的轨道不是圆而是椭圆行星运动的三个定律知识海洋开普勒行星运动定律

所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。太阳系中观察得到1.开普勒第一定律(轨道定律)：

所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。知识海洋太阳系中观察得到椭圆第一定义：太阳系中各个行星的轨道并不相同，甚至严格来说也不在同一平面。1.开普勒第一定律(轨道定律)：开普勒行星运动定律知识海洋2.开普勒第二定律(面积定律)：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间里内扫过的面积相等。知识海洋3.开普勒第三定律(周期定律)：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。k是一个和星系的中心天体质量有关的物理量，同一星系中各行星的k值相同，比如太阳系中八大行星的k值都相同；不同星系因中心天体不同，则不同星系中的行星的k值不同。a知识海洋4.开普勒三大定律的理解：(1)它适用于任何有中心天体的星系，不仅适用于行星也适用于卫星；(2)开普勒第三定律也可以适用于圆轨道(由于误差比较小，高中阶段很多时候认为行星在做匀速圆周运动)，此时公式中的a等效为r。(3)三大定律强调的是同一中心天体的行星之间规律，不同星系不能相提并论。应用探究AB例.下列关于行星的运动规律说法正确的是()A.地球的北半球处于冬至日时地球在绕日轨道上的公转速度比夏至日时的公转速度大B.地球绕太阳轨道的半长轴的立方和公转周期的平方的比值与月球绕地球轨道的半长轴的立方和公转周期的平方的比值相同C.将月球和人造卫星绕地球轨道均视为圆，则月球轨道半径的立方和月球自转周期的平方的比值与卫星轨道半径的立方和卫星公转周期的平方的比值相同D.下图是地球绕太阳运转轨道示意图，已知地球公转周期为T，则地球从A点到B点所用时间为解析：北半球冬至日时地球位于近日点，夏至日时位于远日点，比较两点公转速度可以使用开普勒第二定律，在近日点和远日点均取一个相同的短暂时间Δt，则两侧地球和太阳连线扫过的扇形面积相等，显然在近日点通过的弧长要长，所以近日点的公转速度大于远日点公转速度，A正确，而且我们还可以推知离太阳越远地球线速度越小，故此D项中从A到B的时间应小于四分之一周期，D错误。开普勒第三定律指的是同一星系中的行星，且公式中T是公转周期，故B、C错误。答案为A。应用探究易错提示：开普勒定律指的是同一中心天体的星系！！！应用探究例.已知月球绕地球运行轨道可以视为圆，其轨道半径为R，公转周期为T，地球自转周期为T1，若发射一颗定点于赤道上空并与地面保持相对静止的卫星，试求卫星轨道半径？解析：卫星和地球保持相对静止则卫星公转周期为T1，设其轨道半径为R1利用开普勒第三定律得：

解得：课堂小结开普勒行星运动定律轨道定律

——椭圆轨道面积定律

——离中心天体越近，行星线速度越大周期定律

——离中心天体越近，行星公转周期越小适用条件：行星、卫星；椭圆、圆两种学说地心说日心说行星的运动万有引力定律（一）情境导入杂技水流星节目让人赞叹不已，但是对于已经学习过圆周运动的同学并不神秘，我们知道是绳子拉力和重力的合作用使得水桶做圆周运动；在高中阶段行星绕太阳的运动也可以视为圆周运动，你知道是什么力促使行星做圆周运动的吗？知识海洋问题与思考

开普勒定律发现之后，人们开始更深入地思考：是什么原因使行星绕太阳运动？历史上科学家们的探索之路充满艰辛。伽利略、开普勒及笛卡儿都提出过自己的解释。牛顿时代的科学家，如胡克和哈雷等对此作出了重要的贡献。牛顿在前人研究的基础上，指出使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该就是太阳对它的引力。于是，牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来。知识海洋行星与太阳间的引力太阳与行星间的引力设行星的质量为m，速度为v，行星与太阳间的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为天文观测测得行星公转的周期T，可求出行星的速度把(2)式代入(1)式整理得由开普勒第三定律变形得，代入(3)式整理得知识海洋常量知识海洋月——地检验行星围绕太阳运转月球围绕地球运转熟透的苹果落向地球牛顿的发现与思考假设地球与月球间的作用力地球与苹果间的作用力(是同一种力)太阳与行星间的作用力月球苹果知识海洋猜想当时已知的一些量：地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6400×103m月亮周期：T=27.3天≈2.36×106s月亮轨道半径：r≈60R

事实符合√知识海洋知识海洋

数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！

我们的思想还可以更加解放！是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢???

我们可以大胆的把以上结论推广到宇宙中的一切物体之间。知识海洋万有引力定律

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的乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比。2.表达式：(1)G是引力常量，它是由卡文迪什通过扭秤实验测定放大思想(2)r是物体的间距知识海洋3.公式适用条件：质点之间相互作用r在计算中：rr球体质量分布均匀

(1)普遍性：任何两个物体之间都存在引力(大到天体小到微观粒子)，它是自然界的物体间的基本相互作用之一。知识海洋为什么我们平时感受不到与周围物体的引力呢？

计算：两个质量均为10kg，相距为1m，的密度均匀的铁球之间的万有引力有多大呢？4.万有引力定律的理解(2)宏观性：通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计。

(3)相互性：两个物体之间相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律。知识海洋解析：A：公式中G为引力常量，是由英国物理学家卡文迪什在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力测得的，不是人为规定的。A正确B：当r趋近于零时，带入万有引力公式进行计算，万有引力应该是趋于无穷大，但是万有引力定律只适用于质点间引力的计算，当r趋近于零时，物体不能看成质点，所以不能用万有引力定律的公式进行计算。B错误C、D：m1与m2受到的引力是一对相互作用力，大小总是相等，方向相反，与m1、m2

是否相等无关。C错误，D正确应用探究例.对于万有引力定律的表述式，下列说法中正确的是()A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C.m1与m2受到的引力大小总是相等的，方向相反，是一对平衡力D.m1与m2受到的引力大小总足相等的，而与m1、m2是否相等无关AD应用探究例.在宇宙中存在一些远离其他恒星的、由质量相等的三颗行星组成的三星体统，已知其中一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道运行，假设每个星体的质量均为m，引力常量为G，星体的间距为a，忽略其他星体对三星系统的作用力，求解每颗行星所受万有引力的合力？ABCFCFBF合解：行星A受到C和B的万有引力FB、FC，根据万有引力定律得：故万有引力的合力沿∠CAB的角平分线，利用力的合成可知：课堂小结月——地检验万有引力定律行星与太阳的引力万有引力定律猜想验证结论内容

表达式引力常量

适用条件万有引力定律（二）

已知大球半径为R，质量为M，现将大球内部挖去一个半径为，且与大球球心相切的一个小球，小球球心为O´，在两球心连线外侧有一距离O为d，质量为m的质点P，求它受到大球剩余阴影部分的万有引力？知识海洋割补法求解万有引力对于质量分布均匀的球体求解万有引力可以直接使用公式，那么下图这种不规则几何体的万有引力呢？PF1F2知识海洋而：所以：割补法：将不规则物体对空间中某质点的引力，视为填充后的规则物体和填充部分各自对质点引力的差值。思路1：填充思想

思路3：等效思想知识海洋思路2：对称思想割补法的思想精髓：“割”、“补”相对于缺损和残缺，然后使残缺部分变得规则或对称。

应用探究例.如图所示，P点为水平地面上的一点，假定在P点正下方有一球形空腔，该地区重力加速度的大小就会与正常情况有微小偏离，这种现象称为“重力加速度反常”。空腔区域周围均匀分布的岩石密度为。已知引力常量为G，球形空腔体积为V，球心O深度为d(远小于地球半径)，在地球表面可以近似认为物体所受地球万有引力等于物体的重力，则P点的重力加速度反常值如何求解？OdP解析：利用等效思想，将球形区域视为和两部分组成。其中密度为的部分与周围岩石组成正常的重力加速度，造成重力加速度反常的就是密度为那部分。根据题目条件有：所以：课堂小结割补法处理不规则物体产生万有引力问题：本质是通过填和补，使得原来残缺物体变成规则或对称情形，从思维链长度上讲等效思想更方便些。填充思想对称思想负质量等效思想万有引力和重力的关系情境导入请大家思考一个问题：放在地球上的一枚苹果受到什么力？重力、支持力对吧？那万有引力呢？有点糊涂对吧？我们本节课就来研究万有引力和重力的关系！知识海洋万有引力和重力的关系1.重力：地球附近的物体由于受到地球吸引而受到的力。重力不等于万有引力2.在地球表面的物体：以地球为参考系：物体平衡以太空中恒星为参考系：物体匀速圆周运动知识海洋万有引力和重力的关系1.重力：地球附近的物体由于受到地球吸引而受到的力。万有引力不等于重力2.在地球表面的物体：g随着纬度的增加而增大！GFnF万OO´GFnF万FNFnF万一般：极点：赤道：地球表面忽略自转的物体：F万=G知识海洋3.在太空中的物体：g随着海拔的增加而减小！知识海洋4.在地球内部的物体：地球半径为R质量分布均匀的球壳对壳内任何一点的引力恒为零，故此地球内部距离表面为d处的物体受到的万有引力是由R－d的同心球体施加的。d应用探究

例.如图所示，火箭内部平台上有一物体放置在平台上，已知火箭从地面启动后做加速度为的匀加速直线运动，当火箭到达某一位置时，测得物体对平台压力为在地面静止时的，如果地球半径为R，试求解火箭此时距离地面的高度？解：由平衡条件可知：在地面静止时：由牛顿第二定律可知：在太空中：联立两式得：根据万有引力和重力的关系：在地面有：在太空中有：所以：应用探究d

例.若地球半径为R，且把地球看成质量分布均匀的球体，蛟龙号下潜深度为d，天宫一号轨道距离地面高度为h，蛟龙号所在处与天宫一号所在处的重力加速度之比是()解析：对天宫一号进行分析得：而对于蛟龙号分析，是半径为R－d部分的球体对其提供万有引力：联立以上各式得：C应用探究解析：小球所受万有引力是由不规则几何体施加的，故此使用割补法：在空穴处填补一个球体，则小球的万有引力可由地球和空穴处球体对其万有引力做差得到。例.地球可以看成一个质量分布均匀的球体，其半径为R。假如将其内部挖去一个半径为的球形空穴，其表面和球面相切，如图所示，一个小球在地球的边缘切口处静止释放，则小球在下落过程中重力加速度如何变化(已知均匀的球壳对其内部的物体作用力为零)()A.不变B.越来越大C.越来越小D.先增大后减小应用探究假设小球下落x，根据均匀的球壳对内部物体作用力为零，可得地球对小球万有引力：x同理，空穴填补球体对小球引力：应用探究解析：小球所受万有引力是由不规则几何体施加的，故此使用割补法：在空穴处填补一个球体，则小球的万有引力可由地球和空穴处球体对其万有引力做差得到。例.地球可以看成一个质量分布均匀的球体，其半径为R。假如将其内部挖去一个半径为的球形空穴，其表面和球面相切，如图所示，一个小球在地球的边缘切口处静止释放，则小球在下落过程中重力加速度如何变化(已知均匀的球壳对其内部的物体作用力为零)()A.不变B.越来越大C.越来越小D.先增大后减小A课堂小结万有引力和重力的关系1.地球表面：万有引力是重力和向心力的合力一般情况忽略地球自转后，认为万有引力等于重力2.太空中：万有引力等于重力，随着距离地面高度的增加重力加速度在减小3.地球内部：质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力合为零万有引力理论的三种应用情境导入

阿基米德有一句名言：“给我一个支点，我就能撬起地球”。我们来深究一下这句话，地球质量约为kg，假设这根杠杆支点距离地球为1m，阿基米德在另一端点作用600N的力，根据杠杆原理可知杠杆大约长1亿光年。阿基米德在有生之年绝不可能走到另一端点，显然他说了大话。不过我们很好奇，地球的质量是如何测得呢？本节课就来学习——万有引力理论的三种应用。知识海洋求解中心天体的质量1.重力加速度法：抛体运动自由落体竖直上抛平抛斜抛知识海洋2.环绕天体法：环绕天体围绕中心天体做匀速圆周运动动力学方程：通常环绕天体的公转周期和轨道半径容易测量：应用探究ϴ在星球表面：解：石块落在斜坡上，则位移偏向角为θ：v0

例.宇航员站在某星球的一个斜坡上，以初速度v0水平扔出一个石块，经过时间t小石块落在斜坡上，经测量斜坡倾角为θ，星球半径为R，引力常量为G，试求解星球的质量？

三式联立得：

所以：知识海洋求解中心天体的密度应用探究

例.如果在一个星球上，宇航员为了估测星球的平均密度，设计了一个简单实验：先利用手表，记下一昼夜的时间T；然后用弹簧测力计测一个砝码的重力，发现在赤道上的重力为两极的90%。引力常量为G，试写出该星球平均密度的表达式？解：在两极处：在赤道上：由题意可知：联立以上三式得：应用探究例.如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，它的环绕周期为T，星球相对飞行器的张角为θ，已知引力常量为G，求该星球的密度？解：使用环绕天体法求解中心天体的质量：P由几何关系得：O所以：θ知识海洋发现未知天体、预言哈雷彗星回归1.海王星、冥王星的发现知识海洋发现未知天体、预言哈雷彗星回归2.预言哈雷彗星的回归：周期约为76年课堂小结求解中心天体质量求解中心天体密度1.重力加速度法；2.环绕天体法发现未知天体、预言彗星回归、潮汐、探矿万有引力理论的三种应用

宇宙速度情境导入1970年(中国)：东方红一号1972年(美国)：先驱者10号探测器1973年(美国)：先驱者11号探测器1970年新中国发射东方红一号卫星，开启了我国探索外太空的篇章；1972年美国发射的先驱者10号探测器早已飞出太阳系，成为最孤独的探测器；1973年发射的先驱者11号探测器，开启了对地球邻居土星的探索历程。你知道如果只考虑地面发射的话，这些探测器需要多大的发射速度吗？知识海洋第一宇宙速度1.两种方法求解第一宇宙速度：

站在高山上平抛一个物体，至少速度多大该物体就不能再回到地球呢？

像这种在地球附近做匀速圆周运动的线速度称为第一宇宙速度。知识海洋第一宇宙速度

站在高山上平抛一个物体，至少速度多大该物体就不能再回到地球呢？

像这种在地球附近做匀速圆周运动的线速度称为第一宇宙速度。2.第一宇宙速度的理解：(1)是航天器成为卫星的最小发射速度(2)是卫星的最大环绕速度发射卫星的轨道越高，需要克服万有引力的阻碍作用越多，所以发射速度需要增加。应用探究例.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A.它是人造地球卫星绕地球匀速圆周运行的最小速度B.它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运动速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运动至近地点的速度解析：卫星在圆轨道上符合动力学方程：A错误。BC第一宇宙速度指的是物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度。此时r=R，这个圆周轨道就是近地圆轨道，B正确。想一想：为什么它是最小的发射速度，却是最大的环绕速度呢？就是因为发射高轨道卫星，就需要克服更多的阻力作用，所以C正确。当轨道是椭圆轨道时，并非是万有引力提供向心力，不符合，D错。应用探究例.若地球表面重力加速度g=9.8m/s2，下列说法正确的是

()A.绕地球做匀速圆周运动的人造卫星最大速度为7.9km/sB.绕地球做匀速圆周运动并离地球最近的人造卫星的向心加速度为9.8m/s2C.卫星处于完全失重状态，因此卫星处于平衡状态D.可以发射一颗绕地球运动周期为60分钟的卫星，D错。AB

解析：第一宇宙速度是最小的发射速度和是最大的环绕速度，其值就是7.9km/s，所以A正确。对于近地卫星写出动力学方程：，所以B正确。什么是完全失重呢？当物体对于支撑面或悬线作用力为零时称为完全失重，此时物体的加速度为g，故C不正确。写出卫星的动力学方程：知识海洋第二宇宙速度1.当航天器在地球的发射速度达到一定值时，就会脱离地球引力场而成为围绕太阳运动的人造行星，这一发射速度值为第二宇宙速度。2.第二宇宙速度和第一宇宙速度的关系：知识海洋3.黑洞M为黑洞质量；R为黑洞半径。第二宇宙速度如果，这种天体就是黑洞。应用探究(2)把宇宙看作一个特殊的均匀大球体，设其半径为R，密度为ρ，其质量：(1)解析：例.已知物体在地球上的第二宇宙速度，其中G、ME、RE分别是万有引力恒量、地球的质量和半径。已知

G=6.67×10-11N·m2/kg2

，c=2.9979×108m/s。第二宇宙速度大于真空中光速的天体叫做黑洞。(1)设某黑洞的质量等于太阳的质量m=1.98×1030kg，求它的可能最大半径？(2)经研究在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10-27kg/m3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的第二宇宙速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，经以上信息分析可知宇宙的半径至少多大？知识海洋4.解决黑洞问题的另一种思路：黑洞既然也是一种天体，就可以用万有引力相关知识解决问题，即黑洞对星体的万有引力提供星体围绕黑洞旋转的向心力。动力学方程：第二宇宙速度应用探究例.黑洞是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体，它的密度极大，对周围物质(包括光子)有极强的吸引力，根据爱因斯坦理论，光子是有质量的，光子到达黑洞表面时也将被吸入，最多恰能绕黑洞表面做圆周运动。根据天文观测，银河系中心可能有一个黑洞，距该黑洞6.0×1012m远的星体正以2.0×106

m/s的速度绕它旋转，试估算该可能黑洞的最大半径。解析：对光子：对星体：联立两式得：知识海洋第三宇宙速度1.当航天器发射速度达到某一值后，会挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系之外，此发射速度被称为第三宇宙速度。其值为v3=16.7km/s知识海洋2.发射速度和卫星轨迹之间关系：3.三种宇宙速度均指的是在地球的发射速度。是航天器运动轨迹的临界值。

v=v1时，航天器在近地圆轨道上圆周运动。v1<v<v2时，航天器绕地球在椭圆轨道上运行。v2≤v

≤

v3时，航天器将沿一条抛物线飞离地球，开始绕太阳转动。v3<v时，航天器将沿双曲线离开地球，飞向宇宙。课堂小结三种宇宙速度1.均为地球上的发射速度2.第一宇宙速度：理解：即使最大的环绕速度又是成为卫星的最小发射速度计算方式：3.宇宙速度对于航天器的轨迹影响：卫星运行问题情境导入“借问酒家何处有，牧童遥指杏花村”，反应了问路的真实状态，现在就方便了，打开手机导航自动匹配好路线，你知道手机导航利用了我国的北斗系统吗？它依靠33颗卫星，建立了强大而精确的卫星导航系统。本节课就来学习——卫星的运行问题。知识海洋卫星的轨道参量的分析1.卫星按轨道分为：低轨道卫星、中高轨道卫星、

同步卫星、极地卫星等。卫星的动力学方程：2.轨道参量和轨道半径关系：轨道参量动力学方程结论线速度vr越大，v、ω、a越小，T越大。角速度周期T

向心加速度a轨道圆的圆心和地球重合应用探究

例.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是同步卫星(同步卫星的周期为24h)，则()A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星a的加速度大于b的加速度C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星b的周期大于24h解析：利用轨道参量和半径的关系，可知r越大角速度越小，加速度越小，所以A正确，B错误；第一宇宙速度是最大的环绕速度，故C错误；从图中可以发现a、b两卫星的轨道半径相同，所以它们的周期相同，均为24h，D错误；答案为A。A知识海洋同步卫星、近地卫星、赤道上物体三者之间比较1.同步卫星：(1)周期为24h；(2)运转方向为自西向东；(3)轨道半径一定(约6.6R地)；(4)离地面高度一定；(5)轨道平面一定：与赤道在同一平面内。2.近地卫星：近似认为r=R。应用探究例.已知某行星半径为R，以第一宇宙速度围绕该行星运动的卫星的绕行周期为T，围绕该行星运动的同步卫星运行速率为v，则该行星的自转周期为()解析：第一颗卫星的速度为第一宇宙速度，则这颗卫星可以视为近地卫星，其轨道半径等于行星半径R，这两颗卫星是同一个中心天体，假设同步卫星的轨道半径为R1，使用开普勒第三定律得：对同步卫星由圆周运动规律可知：而同步卫星公转周期和行星的自传周期相等，所以答案为A。A近地卫星同步卫星赤道物体赤道物体近地卫星同步卫星3.三者比较技巧：知识海洋参量项目近地卫星同步卫星赤道物体线速度123角速度122周期211向心加速度123知识海洋4.三者轨道参量比较结论：例.1970年我国首次发射的“东方红一号”卫星，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年发射的“东方红二号”卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上，设“东方红一号”的远地点的加速度为a1，“东方红二号”的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为()解析：东方红二号轨道东方红一号轨道东方红一号a1东方红二号a2赤道物体a3D应用探究1.卫星的运动分析：在轨道上做圆周运动2.卫星的动力学分析：万有引力等于向心力3.卫星的轨道参量和半径的关系：4.同步卫星、近地卫星、赤道上物体轨道参量的比较：近地卫星同步卫星赤道物体课堂小结卫星运行问题卫星变轨问题情境导入2018年嫦娥四号中继星“鹊桥”号发射成功。为我国登陆月球背面和探测工作安上了慧眼。我们可以看到“鹊桥”号发射过程中经历了三次点火，轨道得到合理修正，才最终运行在地月拉格朗日L2点。这个过程中轨道的变化被称为“卫星的变轨”问题，你知道怎样才能使卫星变轨吗？——本节课来学习天体运动的“变轨问题”。知识海洋卫星变轨问题1.卫星变轨的原理：从低轨道到高轨道卫星点火加速，做离心运动；从高轨道到低轨道卫星点火减速，做近心运动。ΙIIIII喷气加速喷气加速近地圆轨道椭圆轨道较高圆轨道喷气减速喷气减速注意：喷气只是改变了卫星在该点的速度。