高一物理第六章万有引力和航天【精品】探究.ppt

4、 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为多少? 5、【2014年新课标全国二卷】假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g０；在赤道的大小为g；地球自转的周期为T；引力常量为G。 求：地球的密度为多少？ 例.设地球的质量为M，赤道半径R，自转周期T，则地球赤道上质量为 m 的物体所受重力的大小为？（式中G为万有引力恒量） GMm/R2-4?2mR/T2 请大家注意观测，卫星在各位置的速度变化 甲乙两颗卫星在不同轨道上绕地球作圆周运动，轨道半径分别是R1、R2，且R1＞R2，确定两颗卫星的运转速度v1、v2、角速度ω1、ω2、周期T1、T2、向心加速度a1、a2、向心力F1、F2的大小关系。 甲 乙 V1＜v2 ω1＜ω2 T1＞T2 a1＜a2 F1 F2 不 确 定 规 律 总 结 (1)卫星变轨时半径的变化，根据万有引力和所需向心力的大小关系判断；稳定在新轨道上的运行速度变化由v＝判断。 (2)卫星绕过不同轨道上的同一点(切点)时，其加速度大小关系可用F＝＝ma比较得出。 (3)要使卫星由较低的圆轨道进入较高的圆轨道，即增大轨道半径（增大轨道高度h），一定要给卫星增加能量。 同步卫星（通讯卫星） 卫星的运转参数是指：速度v、角速度ω、周期T、运转半径R、离地高度h。 显示轨迹 隐藏轨迹 【双星的运动】 1. 天文观测中发现宇宙中存在着“双星”.所谓双星，是两颗质量相近，分别为M1和M2的恒星，它们的距离为r，而r远远小于它们跟其它天体之间的距离，这样的双星将绕着它们的连线上的某点O作匀速圆周运动. 求： (1)这两颗星到O点的距离r1.r2为多大? (2)双星的角速度和周期为多少？ 万有引力定律 二、万有引力定律 第六章 万有引力与航天 一、行星的运动 二、万有引力定律内容及应用 三、人造卫星及宇宙速度 本章知识结构 托 勒 密 地 心 说 地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动 一、行星的运动 日 心 说 太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运。 哥白尼 开普勒 开普勒第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上 仔细观察地球绕太阳转动模型图，你得了到什么？ 快慢：近日点运行快 远日点运行慢 开普勒 开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积 开普勒 开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值（k）都相等 二、开普勒定律描述为： 1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 1.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上 2. 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积 3.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动 3.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 即R3/T2=k 例.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。 1.内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小与它们的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。 三、万有引力定律 3.引力常量：G=6.67×10－11Nm2/kg2，数值上等于两个质量均为1kg的物体相距1米时它们之间的相互吸引力。 2.公式: F=Gm1m2/r2 4.万有引力的适用条件： (1)适用于质点 (2)当两物体是质量分布均匀的球体时,式中r指两球心间的距离. (3)若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。 4.万有引力的适用条件： 5.万有引力的特征: (1)普遍性:普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间的吸引力.是自然界的基本相互作用之一. (2)相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律. 5.万有引力的特征: (3)宏观性:通常情况下，万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的实际意义. 5.万有引力的特征: O ? O1 F万 G F向 忽略地球自转可得： GMm/