2017教科版高中物理必修二第三章《万有引力定律》ppt复习课件

近地卫星和同步卫星的区别: 近地卫星:卫星轨道半径约为地球半径,受到的万有引力近似为重力,故有 G
Mm R
2 =mg=m ,v=
v2 R
GM R
=
gR=7.9 km/s
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地球同步卫星:相对于地面静止的人造卫星,它的周期 T=24 h.所以它只能 位于赤道正上方某一确定高度 h,h=
GM T 2 4π 2
解析:因 b、c 在同一轨道上运行,故其线速度大小、 加速度大小均相等. 又因 b、c 轨道半径大于 a 轨道半径,由 v= 由加速度 a=
������������ 可知,ab=ac<aa,故 ������2 ������������ 可知,vb=vc<va,故 ������
A 选项错.
B 选项错.当 c 加速时,c 受的万有引力
Mm = r2
������
������ω2 r⇒ω =
GM r3 ������3 ������������ ������������ ������
������������
4π2������ ������2
⇒T = 2π
第一宇宙速度:7.9km/s 宇宙速度
������ = ������ =
第二宇宙速度:11.2km/s 第三宇宙速度:16.7km/s
������������ 2 F<m ,故它将偏离原轨道,做离心运动;当 b 减速时,b 受的万有引力 ������������ ������������ 2 F>m ,它将偏离原轨道,而离圆心越来越近.所以无论如何 c 也追不上 ������������
b,b
也等不到 c,故 C 选项错.对于 C 选项,不能用 v=
专题、易混内容辨析
天体半径和卫星轨道半径的区别: 天体半径(R)反映天体大小,而卫星轨道半径(r)是卫星绕天体做圆周运动 的半径.一般地说 r=R+h,h 为卫星距天体表面的高度,只有卫星贴近天体表 面运行时,才可近似认为卫星轨道半径等于天体半径 赤道上物体的向心加速度与卫星的向心加速度的区别:
赤道上物体受地球的万有引力作用,其中一个分力提供物体随地球自转做 圆周运动的向心力,产生向心加速度 a 物,另一个分力为重力,即 Mm G 2 -mg=ma 物(R 为地球半径).而卫星的向心加速度 a 卫完全由万有引力产
������������ 来分析 ������
b、c 轨道半径
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的变化情况.对 a 卫星,当它的轨道半径缓慢减小时,在运行的一段较短时间 内,可近似认为它的轨道半径未变,视作稳定运行,由 v= 逐渐增大,故 D 选项对. 答案:D
������������ 可知,r ������
减小时 v
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1(2014· 浙江理综)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星, 它的公转轨道半径 r1=19600km,公转周期 T1=6.39 天.2006 年 3 月,天文学家 新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径 r2=48000km,则它的 公转周期 T2 最接近于( ) A.15 天 B.25 天 C.35 天 D.45 天 解析:由开普勒第三定律 T ∝r 有 本题只有选项 B 正确. 答案:B
GMm r2
=m ,得 v=
r
v2
GM r
,由此可知,轨道半径 r 越大,卫星的速度越小
v2 r
当卫星由于某种原因,其速度 v 突然变化时,F 引和 m 不再相等,因此就不能 再根据 v=
GM r
来确定 r 的大小.当 F 引>m 时,卫星做近心运动,卫星轨道半
r v2 r
v2
径 r 减小,线速度 v 增大;当 F 引<m 时,卫星做离心运动,卫星轨道半径 r 增 大,线速度 v 减小
2 3
������1 2
������1 3
=
������2 2
������2 3
,代入数据解得 T2 最接近于 25 天,
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2(2014· 福建理综)若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的 p 倍,半径为地球的 q 倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的( ) A. ������������倍 C.
R
生,即 G
Mm R2
=ma 卫
发射速度与环绕速度的区别: 发射速度:指卫星脱离最后一级火箭时的速度(相当于炮弹脱离炮口时的 速度) 环绕速度(轨道速度):人造卫星在高空沿着圆轨道或椭圆轨道运行时的速 度.若沿圆轨道运行,此时 F 引=F 向,即 G
Mm r2
=m ,所以 v=
r
v2
GM r
第一宇宙速度(7.9 km/s)是指人造卫星的最小发射速度和最大环绕速度 稳定运行和变轨运行的区别: 卫星绕天体稳定运行时,万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力,由
Mm gr2 = mg ⇒ M = 天文学上的应用 G r2 计算天体的质量 Mm 4π2������ 4π2������3 ������ 2 = m 2 ⇒M = r ������ ������T2
������
v2 GM ������ ⇒v = r r
万有引力定律的应用 人造地球卫星:������
本章整合
托勒密:地心说 哥白尼:日心说 第一定律(轨道定律):椭圆轨道 人类对行星运动规律的认识历程 开普勒三定律 第二定律(面积定律):相等的时间内扫过相等的面积 第三定律(周期定律): 牛顿:万有引力定律 万有引力定律 表达式:������ = ������
r3 T2
=k
m1 m2 r2
引力常量:������ = 6.67 × 10-11 N· m2 /kg 2 预测未知天体、计算彗星回归周期
������ 倍 ������
B.
������ 倍 ������
D. ������������ 3 倍
������������������ ������2 ������2 =m ,解得 ������
解析:由万有引力提供向心力有
-R≈3.6× 104 km
【例题】如图所示,a、b、c 是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗 人造卫星,下列说法正确的是( ) A.b、c 的线速度大小相等,且大于 a 的线速度 B.b、c 的向心加速度大小相等,且大于 a 的向心加速度 C.c 加速可追上同一轨道上的 b,b 减速可等到同一轨道上的 c D.a 卫星由于某种原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将变大