【课件】第五章 第二节万有引力定律的应用

神州十号飞船发射精彩回顾第五章第二节

万有引力定律的应用(第一课时,共二课时)司南版:必修二一.学习目标

(第一课时)1.了解应用万有引力定律解决问题的基本思路3.会比较两个行星角速度、周期、线速度、加速度等物理量的大小并知道同步卫星2.知道卫星上天的原理，会计算天体环绕速度并区分三个宇宙速度4.了解发现未知天体的基本思路温故知新同学们,我们一起想想:要完成这节课学习目标,我们已经有哪些知识储备?一.学习目标

(第一课时)1.了解应用万有引力定律解决问题的基本思路2.知道卫星上天的原理，会计算天体环绕速度并区分三个宇宙速度3.会比较两个行星角速度、周期、线速度、加速度等物理量的大小并知道同步卫星4.了解发现未知天体的基本思路二.基本思路1.将行星（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动.2.模型1:环绕飞行…万有引力充当向心力F引=F向.4模型2：在星球表面…F引=G重中心天体M转动天体m轨道半经r三.明确各个物理量天体半经R541970.4.24.发射的第一颗卫星1975年第一颗返回式卫星1956.10.4苏联发射第一颗卫星神州载人飞船神州飞船与天宫一号对接人类的飞天梦想嫦娥三号奔月四.应用一－卫星上天

如何让卫星或飞船能上天而不会落回地面呢？牛顿人造地球卫星的设想图v平抛洲际导弹人造卫星增大

人造地球卫星的最小发射速度有多大呢？R地球=6400km=6.4×106m第一宇宙速度(环绕速度）：7.9km/s第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s是发射卫星的最小发射速度也是环绕地球飞行的最大速度！使卫星能摆脱地球的引力，不再绕地球飞行使卫星能摆脱太阳的引力，飞出太阳系宇宙速度3四.应用二－比较卫星的各个量基本思路.万有引力充当向心力F引=F向.四.应用三－同步卫星什么是地球同步卫星？

——所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期与地球自转的周期相同。T＝24h。

2.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。3.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.地球同步卫星满足的条件:①所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上。②所有的同步卫星的轨道高度为一个定值。h=3.6×107(m)3四.应用四－发现未知天体

当一个已知行星的实际轨道和理论计算的轨道之间有较大的误差时，说明还有未知的天体给这个行星施加引力.

它是理论指导实践的典例！基本思路（请同学们先阅读课本99页再交流、展示）1、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?典型例题1【解】设地球半径为R，金星的半径为r=0.95R，地球质量为m，金星质量m’=0.82m，地球的第一宇宙速度为7.9km/s。金星的第一宇宙速度为v1，则：【实战见成效】同学们再算算:地球近地卫星的周期又是多少呢？大家再想想:我们能否发射一颗周期为80min的卫星呢？不能！！典例拓展【实战见成效】典型例题2【实战见成效】例12．三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MB<MC，则关于三颗卫星下列描述错误的是:（）

A．线速度关系为vA>vB=vC

B．周期关系为TA<TB=TC

C．向心力大小关系为FA=FB<FC

D．半径与周期关系为CAB地球C典型例题3（拓展提高）：【实战见成效】

人造地球卫星在绕地球运行的过程中，由于高空稀薄空气的阻力影响，将很缓慢地逐渐向地球靠近，在这个过程，卫星的()(本题有两个正确选项)(A)机械能逐渐减小

(B)动能逐渐减小

(C)运行周期逐渐减小

(D)加速度逐渐减小A.C典型例题43、下列说法正确的是（）A.海王星和冥王星是人们跟据万有引力定律计算的轨道发