万有引力定律应用课件

万有引力定律被发现后逐渐显示出强大的威力.利用它只要进行简单计算就可知道太阳、行星等巨大天体的质量,更能预言未知天体的位置和轨道…万有引力定律被发现后逐渐显示出强大的威力.利用它只要1第2节万有引力定律的应用第三章万有引力及其应用第2节万有引力定律的应用第三章万有引力及其应用2一.解决天体问题的基本思路:【理解并记忆】1、物体在天体（如地球）

时2、行星（或卫星）做匀速圆周运动时

力近似等于

力向心力由

力提供物体离地面高度h时:表面重万有引万有引=ma向一.解决天体问题的基本思路:【理解并记忆】1、物体在天体（如3设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度g′,则g′/g为（）

A.1B.1/9C.1/4D.1/16D【跟踪练习1】设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地4二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】情况1:解:地球体积:已知月球绕地球匀速圆周运动的周期为T,月球到地心距离为r,地球半径为R,试求地球质量M和密度ρ

?

力提供向心力万有引(具体数值)二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】情况1:解:地球体5已知地球的半径R

和表面的重力加速度g,求地球的质量M和密度ρ？二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】情况2:解:物体在地球表面时

力近似等于

力重万有引地球体积:已知地球的半径R和表面的重力加速度g,求地球6已知卫星绕中心天体匀速圆周运动的半径为r、周期为T和中心天体半径为R.已知天体的半径R和表面的重力加速度g当卫星绕天体表面运动时:二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】万有引力提供向心力:①②r=R③重力等于万有引力:①②结论1:结论2:已知卫星绕中心天体匀速圆周运动的半径为r、周期7一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅只需测量（ ） A、测量运行周期 B、测定环绕半径 C、测定行星的体积 D、测定运行速度A【跟踪练习2】一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该8三.预测未知天体:【自主阅读】----冥王星、海王星的发现自主阅读课本P52页的内容并小组交流三.预测未知天体:【自主阅读】----冥王星、海王星的发现自9【思考】四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】人造卫星是怎样飞上天空的？它为何不掉下来？牛顿曾设想的人造卫星原理图v(速度足够大)？【思考】四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】人造卫星是10四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:设地球的质量为M，绕地球匀速圆周运动的卫星质量为m,卫星速度为v,它到地心的距离为r.【思考】人造卫星绕地球表面做匀速圆周运动的速度至少为多大?万有引力提供向心力:方法一：r≈R四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:11四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:设地球的质量为M，绕地球匀速圆周运动的卫星质量为m,卫星速度为v,它到地心的距离为r.【思考】人造卫星绕地球表面做匀速圆周运动的速度至少为多大?重力提供向心力:方法二：r≈R四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:12四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1.宇宙速度：v=7.9km/s①第一宇宙速度:(环绕速度)(地球卫星的最小发射速度或最大的环绕速度)v=11.2km/s②第二宇宙速度:(脱离速度)(卫星脱离地球束缚变成小行星的最小发射速度)v=16.7km/s①第三宇宙速度:(逃逸速度)(卫星脱离太阳束缚的最小发射速度)7.9km/s＜v＜11.2km/s（环绕地球做椭圆轨道运动）(成为而围绕太阳运行的人造行星)11.2km/s＜v＜16.7km/sv＞16.7km/s（飞出太阳系）四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1.宇宙速度：v=13四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1、宇宙速度：四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1、宇宙速度：14四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】2.人造卫星的v、ω、T和a与绕行的半径r的关系：(r

↑

v

↓)(R为地球半径,h为卫星离地面的高度)①②③【万有引力提供向心力】④(r

↑

ω↓)(r

↑

T↑)(r

↑

a↓)注意:四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】2.人造卫星的v、15D1.绕地球运行的人造卫星的天线突然折断,天线将做（）A、自由落体运动B、平抛运动C、远离地球飞向太空D、继续和卫星一起沿轨道运转【跟踪练习3】D1.绕地球运行的人造卫星的天线突然折断,【跟踪练习3】16B2.人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,下列说法正确的是（）

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、所有卫星的角速度相同，与半径无关

D、所有卫星的速率均相同，与半径无关【跟踪练习3】B2.人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,【跟踪练习3】173.金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星的第一宇宙速度是多大?解：设地球半径为R1，金星半径为R2=0.95R1，地球质量为M1，金星质量M2=0.82M1，地球的第一宇宙速度为v1=7.9km/s则:【跟踪练习3】3.金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金18我们能否发射一颗周期为50min的卫星?不能!4、地球表面的近地卫星的运行周期是多少?【跟踪练习3】我们能否发射一颗周期为50min的卫星?不能!4、地球表面的19五.同步卫星:【自主阅读P54页并交流】----与地球相对静止的人造卫星定①:“5个确定”定②:定③:定④:定⑤:定周期--与地球自转周期相同(T=24h)定轨道平面--只能在赤道平面上运行定高度--离地面高度h为定值(h≈36000km)定速度--线速度v为定值(v≈

3.1km/s)定角速度--角速度ω为定值五.同步卫星:【自主阅读P54页并交流】----与地球相对静201.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。五.同步卫星:【自主阅读P54页并交流】2.同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯，只需三颗同步卫星即可。【说明】1.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这211.关于第一宇宙速度,说法正确的是(）A.它是人造卫星绕地球飞行的最小速度B.它是近地圆周轨道上人造卫星的运行速度C.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度D.它又叫环绕速度,即绕地球做圆轨道运行的卫星的速度都是第一宇宙速度B【跟踪练习4】1.关于第一宇宙速度,说法正确的是(）B【跟踪练习4222.关于地球同步卫星,下列不正确的是()A.它一定在赤道上空运行B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间D【跟踪练习4】2.关于地球同步卫星,下列不正确的是()D【跟踪练习23[课堂练习]课本P54-55页1、4、5小题用作业本抄题完成[课堂练习]课本P54-55页24作业：完成“创新”本节所有内容小结作业：小结25万有引力定律被发现后逐渐显示出强大的威力.利用它只要进行简单计算就可知道太阳、行星等巨大天体的质量,更能预言未知天体的位置和轨道…万有引力定律被发现后逐渐显示出强大的威力.利用它只要26第2节万有引力定律的应用第三章万有引力及其应用第2节万有引力定律的应用第三章万有引力及其应用27一.解决天体问题的基本思路:【理解并记忆】1、物体在天体（如地球）

时2、行星（或卫星）做匀速圆周运动时

力近似等于

力向心力由

力提供物体离地面高度h时:表面重万有引万有引=ma向一.解决天体问题的基本思路:【理解并记忆】1、物体在天体（如28设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度g′,则g′/g为（）

A.1B.1/9C.1/4D.1/16D【跟踪练习1】设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地29二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】情况1:解:地球体积:已知月球绕地球匀速圆周运动的周期为T,月球到地心距离为r,地球半径为R,试求地球质量M和密度ρ

?

力提供向心力万有引(具体数值)二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】情况1:解:地球体30已知地球的半径R

和表面的重力加速度g,求地球的质量M和密度ρ？二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】情况2:解:物体在地球表面时

力近似等于

力重万有引地球体积:已知地球的半径R和表面的重力加速度g,求地球31已知卫星绕中心天体匀速圆周运动的半径为r、周期为T和中心天体半径为R.已知天体的半径R和表面的重力加速度g当卫星绕天体表面运动时:二.天体质量和密度估算:【自主学习并交流】万有引力提供向心力:①②r=R③重力等于万有引力:①②结论1:结论2:已知卫星绕中心天体匀速圆周运动的半径为r、周期32一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅只需测量（ ） A、测量运行周期 B、测定环绕半径 C、测定行星的体积 D、测定运行速度A【跟踪练习2】一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该33三.预测未知天体:【自主阅读】----冥王星、海王星的发现自主阅读课本P52页的内容并小组交流三.预测未知天体:【自主阅读】----冥王星、海王星的发现自34【思考】四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】人造卫星是怎样飞上天空的？它为何不掉下来？牛顿曾设想的人造卫星原理图v(速度足够大)？【思考】四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】人造卫星是35四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:设地球的质量为M，绕地球匀速圆周运动的卫星质量为m,卫星速度为v,它到地心的距离为r.【思考】人造卫星绕地球表面做匀速圆周运动的速度至少为多大?万有引力提供向心力:方法一：r≈R四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:36四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:设地球的质量为M，绕地球匀速圆周运动的卫星质量为m,卫星速度为v,它到地心的距离为r.【思考】人造卫星绕地球表面做匀速圆周运动的速度至少为多大?重力提供向心力:方法二：r≈R四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】在地球表面运行时:37四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1.宇宙速度：v=7.9km/s①第一宇宙速度:(环绕速度)(地球卫星的最小发射速度或最大的环绕速度)v=11.2km/s②第二宇宙速度:(脱离速度)(卫星脱离地球束缚变成小行星的最小发射速度)v=16.7km/s①第三宇宙速度:(逃逸速度)(卫星脱离太阳束缚的最小发射速度)7.9km/s＜v＜11.2km/s（环绕地球做椭圆轨道运动）(成为而围绕太阳运行的人造行星)11.2km/s＜v＜16.7km/sv＞16.7km/s（飞出太阳系）四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1.宇宙速度：v=38四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1、宇宙速度：四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】1、宇宙速度：39四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】2.人造卫星的v、ω、T和a与绕行的半径r的关系：(r

↑

v

↓)(R为地球半径,h为卫星离地面的高度)①②③【万有引力提供向心力】④(r

↑

ω↓)(r

↑

T↑)(r

↑

a↓)注意:四.人造卫星和宇宙速度:【自主学习并交流】2.人造卫星的v、40D1.绕地球运行的人造卫星的天线突然折断,天线将做（）A、自由落体运动B、平抛运动C、远离地球飞向太空D、继续和卫星一起沿轨道运转【跟踪练习3】D1.绕地球运行的人造卫星的天线突然折断,【跟踪练习3】41B2.人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,下列说法正确的是（）

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、所有卫星的角速度相同，与半径无关

D、所有卫星的速率均相同，与半径无关【跟踪练习3】B2.人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,【跟踪练习3】423.金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星的第一宇宙速度是多大?解：设地球半径为R1，金星半径为R2=0.95R1，地球质量为M1，金星质量M2=0.82M1，地球的第一宇宙速度为v1=7.9km/s则:【跟踪练习3】3.金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金43我们能否发射一颗周期为50min的卫星?不能!4、地球表面的近地卫星的运行周期是多少?【跟踪练习3】我们能否发射一颗周期为50min的卫星?不能!4、地球表面的44五.同步卫星:【自主阅读P54页并交流】----与地球相对静止的人造卫星定①: