重点高中物理公开课优质课件精选万有引力定律人造卫星.ppt
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1、万有引力定律、人造卫星万有引力定律、人造卫星执教教师:XXX1掌握万有引力定律的内容及计算公式,并会用万有引力定律计算天体运动相关问题2知道宇宙速度的含义,并会推导第一宇宙速度,并区分环绕速度和发射速度3知道经典时空观和相对论时空观4三种宇宙速度三种宇宙速度三种宇宙速度数值数值意义意义第一宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度环绕速度)7.9 km/s卫星环绕地球表面运卫星环绕地球表面运行的速度,也是绕地球行的速度,也是绕地球做匀速圆周运动的做匀速圆周运动的最大最大速度速度发射卫星使卫星绕地发射卫星使卫星绕地球做匀速圆周运动的球做匀速圆周运动的最最小小地面发射速度地面发射速度续表三种宇宙速度三种宇宙速
2、度数值数值意义意义第二宇宙速度第二宇宙速度(脱离速度脱离速度)11.2 km/s使卫星挣脱使卫星挣脱地球地球引力束引力束缚的缚的最小最小地面发射速度地面发射速度第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)16.7 km/s卫星挣脱卫星挣脱太阳太阳引力束缚引力束缚的的最小最小地面发射速度地面发射速度 环绕速度是指卫星绕中心天体正常运行时的速度即匀速圆周运动的速度,发射速度是卫星刚离开发射“台”时的速度,即物体的抛出速度 (对应学生用书第55页)1关于万有引力定律的说法正确的是(B)A天体间万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比B任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的
3、乘积成正比,跟它们距离的平方成反比C万有引力与质量、距离和万有引力常量成正比D万有引力定律对质量大的物体可以适用,对质量小的物体可能不适用2设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星离地面越高,则卫星的(D)A速度越大 B角速度越大C向心加速度越大 D周期越长3卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星,不能覆盖地球上的高纬度地区而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案,解决了覆盖全球的问题它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成中轨道卫星高度约为地球半径的2倍,分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)地球表面处的重力加速度为g,则中轨道卫星处的重力加速
4、度约为(B)Ag/4 Bg/9 C4g D9g【例1】 英国每日邮报2008年10月6日报道,欧洲宇航局利用COROT天文望远镜发现了一颗名为COROTexo3b的星体,它不属于目前所知的任何一种这种星体在外观上很像行星,其密度是太阳系最大行星木星的22倍,围绕着另一颗恒星旋转,其质量非常大,约为木星质量的22倍,木星的有关数据见表格试根据需要选取数据,计算该星体表面的重力加速度已知引力常量G6.671011 Nm2/kg2,计算结果保留一位有效数字.思路点拨:利用引力常量G可直接计算;也可利用COROTexo3b星体和木星质量以及密度关系列式求解答案:5102 m/s2针对训练11:神舟七号
5、在距地面大约343公里的近圆轨道上转一圈用时约90分钟,请据此估算地球的密度?(已知G6.671011 Nm2/kg2,地球半径R6 400 km)答案:5.67103 kg/m32两种加速度的比较种类种类项目项目卫星的向心加速度卫星的向心加速度物体随地球自转物体随地球自转的向心加速度的向心加速度产生产生万有引力万有引力万有引力的一个分万有引力的一个分力力(另一分力为重另一分力为重力力)方向方向指向地心指向地心垂直指向地轴垂直指向地轴大小大小agG(地面附地面附近近a近似为近似为g)a2r,其中,其中为为地球自转的角速度,地球自转的角速度,r为地面上某点到为地面上某点到地轴的距离地轴的距离变化
6、变化随物体到地心距离随物体到地心距离r的增大而减小的增大而减小从赤道到两极逐渐从赤道到两极逐渐减小减小 关键要弄清比较的两物体遵循的规律特别是赤道上的物体随地球自转所需的F向F引,而不是F向F引针对训练21:(2010年北京市朝阳区模拟)木星至少有16颗卫星,1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动,已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径,则它们绕木星运行时()A木卫2的周期大于木卫1的周期B木卫2的线速度大于木卫1的线速度C木卫2的角速度大于
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