教科版高一物理必修2课件：第三章万有引力定律章末总结

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1、第三章,章末总结,内容索引,知识网络构建, 重点知识探究,知识网络构建,内容 公式：F ，G为引力常量，由 在实验室中测定 适用条件：(1) 间的相互作用(2) 的球体间的相互作用(3)质点与 的球体间的相互作用,万有引力与航天,开普勒行星运动定律,第一定律( 定律) 第二定律( 定律) 第三定律( 定律),万有 引力 定律,轨道,面积,周期,卡文迪许,质点,两个质量分布均匀,质量分布均匀,质量(F万Fn) ,万有引力与航天,万有引力 理论的成就,计算地球的质量(mgF万)mg ：M (忽略地球自转影响),计算天体的,MrR，M_,密度_, 高空测量 表面测量,万有引力与航天,万有引力 理论的

2、成就,人造地球卫星： ,T_v_m2r_manan_,三个宇宙速度,第一宇宙速度： km/s 第二宇宙速度： km/s 第三宇宙速度： km/s,7.9,11.2,16.7,重点知识探究,一、解决天体运动问题的思路,解决天体运动的基本思路 (1)将天体运动视为匀速圆周运动. (2)万有引力提供向心力，根据已知条件灵活选择合适的表达式(3)关于地球卫星的问题，有时还会应用GMgR2做代换.,例1 如图1所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心. (1)求卫星B的运行周期.,答案

3、,图1,解析,解析 由万有引力定律和牛顿第二定律得,由得B ,(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、A、B在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？,答案,解析,解析 由题意得(B0)t2 ,代入得t,二、人造卫星各运动参量的分析,即随着轨道半径的增大，卫星的向心加速度、线速度、角速度均减小，周期增大.,例2 太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如下表所示：,则根据所学的知识可以判断下列说法中正确的是 A.太阳系的八大行星中，海王星的圆周运动速率最大 B.太阳系的八大行星中，水星的圆周运动周期最大 C.

4、若已知地球的公转周期为1年，万有引力常量G6.671011 Nm2/kg2，再利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量 D.若已知万有引力常量G6.671011 Nm2/kg2，并忽略地球的自转，利用地球的半径以及地球表面的重力加速度g10 m/s2，则可以求出太阳的质量,答案,解析,解析 设太阳的质量为M，行星的质量为m，轨道半径为r，运动周期为T，线速度为v.,则行星的轨道半径越大，周期越大，线速度越小.所以海王星周期最大，水星线速度最大，选项A、B错误；,由地球绕太阳公转的周期T，轨道半径R，可知 ，解得太阳质量M ，选项C正确；,同时看出地球的重力加速度与太阳质量无关，选项D错误.

5、,针对训练 澳大利亚科学家近日宣布，在离地球约14光年的红矮星wolf 1061周围发现了三颗行星b、c、d，它们的公转周期分别是5天、18天、67天，公转轨道可视为圆，如图2所示.已知万有引力常量为G.下列说法不正确的是 A.可求出b、c的公转半径之比 B.可求出c、d的向心加速度之比 C.若已知c的公转半径，可求出红矮星的质量 D.若已知c的公转半径，可求出红矮星的密度,答案,解析,图2,解析 行星b、c的周期分别为5天、18天，均做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律公式 k，可以求解出轨道半径之比，选项A正确；,根据万有引力等于向心力列式，对行星c、d，有 man，故可以求解出c、d的向心

6、加速度之比，选项B正确；,已知c的公转半径和周期，根据牛顿第二定律，有 ，可以求解出红矮星的质量，但不知道红矮星的体积，无法求解红矮星的密度，选项C正确，D错误.,三、人造卫星的发射、变轨与对接,1.发射问题 要发射人造卫星，动力装置在地面处要给卫星一很大的发射初速度，且发射速度vv17.9 km/s，人造卫星做离开地球的运动；当人造卫星进入预定轨道区域后，再调整速度，使F引F向，即 ，从而使卫星进入预定轨道.,2.变轨问题 如图3所示，一般先把卫星发射到较低轨道1上，然后在P点点火，使卫星加速，让卫星做离心运动，进入轨道2，到达Q点后，再使卫星加速，进入预定轨道3. 回收过程：与发射过程相反

7、，当卫星到达Q点时，使卫星减速，卫星由轨道3进入轨道2，当到达P点时，再让卫星减速进入轨道1，再减速到达地面.,图3,3.对接问题 如图4所示，飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道.通过控制使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接.,图4,例3 (多选)2016年中国发射了“天宫二号”空间实验室和“神舟十一号”载人飞船.2017年4月中国发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”交会对接.长征运载火箭将天宫二号送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面的高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上.“天宫二号”飞行几周后进行变轨进入预

8、定圆轨道，如图5所示.已知“天宫二号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R.则下列说法正确的是 A.“天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，引力为动力 B.“天宫二号”在椭圆轨道的B点的向心加速度大于在预定圆轨道上B点的向心加速度 C.“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度大于在预定圆轨道上的B点的速度 D.根据题目所给信息，可以计算出地球质量,图5,答案,解析,解析 “天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，速度在变大，故受到的地球引力为动力，所以A正确. 在B点“天宫二号”产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在B点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在B点时万有引力产生的向心加速度大小相等，故B错误. “天宫二号”在椭圆轨道的B点加速后做离心运动才能进入预定圆轨道，故“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度小于在预定圆轨道的B点的速度，故C错误.,