高中物理知识点总结课件：4.4万有引力与航天.ppt

一、开普勒行星运动动定律 定律内容图示 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_，太阳 位于椭圆的一个 _ 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 间内扫过相等的 _ 开普勒 第三定律 (周期定律) 所有行星的轨道的半长轴 的_跟它的公转 周期的二次方的比值都相 等 二、万有引力定律 1内容：宇宙间间的一切物体都是互相_的，两个 物体间间的引力大小，跟它们们的_的乘积积成正比，跟它 们们的_的平方成反比 3适用条件：严严格地说说公式只适用于质质点间间的相互作 用，当两个物体间间的距离远远远远 大于物体本身的大小时时，公式 也可近似使用，但此时时r应为应为 两物体重心间间的距离对对于均匀 的球体，r是_的距离 三、万有引力定律的应应用 1解决天体(卫卫星)运动问题动问题 的基本思路 (1)把天体(或人造卫卫星)的运动动看成是匀速圆圆周运动动，其 所需向心力由万有引力提供，关系式： 在不知中心天体质质量的情况下，可用其半径和表面的重 力加速度来表示其质质量，此式在天体运动问题动问题 中应应用广泛 (2)若天体的卫卫星环绕环绕 天体表面运动动，其轨轨道半径r等于 天体半径R，则则天体密度_.可见见，只要测测出卫卫星环环 绕绕天体表面运动动的_，就可求得天体的密度 (3)人造卫卫星的超重与失重 人造卫卫星在发发射升空时时，有一段加速运动动；在返回地 面时时，有一段减速运动动，这这两个过过程加速度方向均_ ，因而都是_状态态 人造卫卫星在沿圆轨圆轨 道运动时动时 ，由于万有引力提供向心 力，所以处处于_状态态在这这种情况下凡是与重力有关 的力学现现象都会停止发发生 (4)三种宇宙速度 第一宇宙速度(环绕环绕 速度)v17.9 km/s. 这这是卫卫星绕绕地球做圆圆周运动动的_速度，也是卫卫星 的_发发射速度若7.9 km/sv11.2 km/s，物体绕绕地球 运行 第二宇宙速度(脱离速度)v211.2 km/s. 这这是物体挣挣脱_引力束缚缚的最小发发射速度若 11.2 km/sv16.7 km/s，物体绕绕太阳运行 第三宇宙速度(逃逸速度)v316.7 km/s 这这是物体挣挣脱_引力束缚缚的最小发发射速度若 v16.7 km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间间运行 答案： 一、椭圆椭圆 焦点上 面积积 三次方 二、1.吸引 质质量 距离 3.两球心间间 1卫卫星绕绕地球运动动的向心加速度和物体随地球自转转的 向心加速度比较较 3两个半径天体半径R和卫卫星轨轨道半径r的比较较 卫卫星的轨轨道半径是天体的卫卫星绕绕天体做圆圆周运动动的圆圆的 半径，所以rRh.当卫卫星贴贴近天体表面运动时动时 ，h0，可 近似认为轨认为轨 道半径等于天体半径 4两种周期自转转周期和公转转周期的比较较 自转转周期是天体绕绕自身某轴线轴线 运动动一周的时间时间 ，公转转 周期是卫卫星绕绕中心天体做圆圆周运动动运动动一周的时间时间 一般情 况下天体的自转转周期和公转转周期是不等的，如：地球自转转周 期为为24小时时，公转转周期为为365天但也有相等的，如月球，自 转转、公转转周期都约为约为 27天，所以地球上看到的都是月球固定 的一面，在应应用中要注意区别别 (2)地球同步卫卫星的五个“一定” 同步卫卫星是指在赤道平面内，以和地球自转转角速度相同 的角速度绕绕地球运动动的卫卫星，同步卫卫星又叫通讯卫讯卫 星同步 卫卫星有以下几个特点： 周期一定 同步卫卫星在赤道上空相对对地球静止，它绕绕地球的运动动与 地球自转转同步，它的运动动周期就等于地球自转转的周期，即T 24 h. 距离地球表面的高度(h)一定 由于万有引力提供向心力，则则有： 线线速度(v)一定 由公式vr知，线线速度v(R0h)为为定值值， 代入数据得：v3.1103 m/s. 角速度()一定 1双星模型：两星相对对位置保持不变变，绕绕其连线连线 上某 点做匀速圆圆周运动动 (1)两星之间间的万有引力提供各自所需的向心力 (2)两星绕绕某一圆圆心做匀速圆圆周运动动的绕绕向相同，角速度 、周期相同 (3)两星的轨轨道半径之和等于两星之间间的距离 2“黑洞”是暗物质质，它的密度很大，因此产产生很大的引 力，能将所有物质质牢牢地束缚缚住，就是以光速运动动的物质质也 不能挣挣脱它的束缚缚 2第二宇宙速度(脱离速度) v11.2 km/s是使物体挣挣脱地球引力束缚缚，成为绕为绕 太阳 运行的人造卫卫星或飞飞到其他行星上去的最小发发射速度当11.2 km/sv16.7 km/s时时，卫卫星脱离地球束缚缚，成为为太阳系的一 颗颗“小行星” 3第三宇宙速度(逃