第节万有引力定律的应用.pptVIP

人造地球卫星的设想图 * * v 平抛 洲际导弹 人造卫星 增大 思考 1、第一宇宙速度（环绕速度）　 卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，万有引力近似等于重力mg，卫星运行半径近似看作地球半径，根据牛顿第二定律得:mg=GMm/R2=mv2/R 最小的近地发射速度,近地发射时速度等于这个速度卫星，刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动 v1=7.9km/s v7.9km/s 第一宇宙速度是最小发射速度 v2= 11.2km/s ２、第二宇宙速度 （脱离速度）　 11.2km/sv16.7km/s 3、第三宇宙速度 （逃逸速度） v3=16.7km/s 例题1：关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是(　　) A．第一宇宙速度又叫环绕速度 B．第一宇宙速度又叫脱离速度 C．第一宇宙速度跟地球的质量无关 D．第一宇宙速度跟地球的半径无关 A 绕地球作匀速圆周运动的卫星， 其所需向心力由万有引力提供 二、卫星的运行(圆周轨道) A B C v1=7.9km/s 正在思考 绕同一天体运动的不同轨道做 匀速圆周运动，r越大， 则a、v、ω越小，T越大。 结论:卫星运动与m无关；a、v、ω、T由r唯一决定 例：人造地球卫星的轨道半径越大，则( ) A、速度越小，周期越小 B、速度越大，加速度越小 C、加速度越小,周期越大 D、角速度越小,加速度越大 C A B C v1=7.9km/s v1是最小近地发射速度， 也是最大运行速度? (无能量补充) (轨道速度) 进一步理解：第一宇宙速度 飞船发射 卫星发射的轨迹 三、人造地球卫星的变轨道 v1 v2 v3 v4 v2v1 v4v3 v1v4 v2v1v4v3 卫星的变轨 A B 比较下列速度大小 一、发射原理 1、牛顿的设想图 2、近地发射速度： 二、卫星的运行(圆周轨道) 原理： 结论:卫星运动与m无关；v、ω、T由r唯一决定 三、卫星的发射和变轨 mg=GMm/r2=ma=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 V1=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s (三种宇宙速度) v1是最小近地发射速度，也是最大运行速度 四、同步通讯卫星 2、同步卫星的轨道如何确定? 1、地球同步卫星相对于地面静止，周期与地球相同。 同步卫星必须位于赤道平面上空。 F向= F引 GmM/r2=mr4π2/T2 F向 F2 F引 h r R 同步卫星离地面高度36000公里 3、同步卫星的个数： 大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同步通讯卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。 例1:有两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,它们运行线速度之比v1∶v2=1∶2，则不正确的是( ) A.向心力之比F1∶F2=1∶32 B.向心加速度之比a1∶a2=16∶1 C.轨道半径之比r1∶r2=4∶1 D.周期之比T1∶T2=8∶1 B 比例法 例1:在圆轨道上运动的质量为m的人造卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则( ) A卫星运动的速度为 B卫星运动的周期为 C卫星的加速度为g/2 D卫星的动能为mgR/4 知一求其他 mg=GMm/R2 GM=gR2 r=R+h=2R BD 自转1 近地2 同步3 月球4 自转 近地 同步 月球 T1=1天 T2=85分 T3=1天 T4=1月 r1=R r2=R r3≈7R r4=60R 比较下列4颗卫星运动物理量 (r、T、v、a)大小 自转 近地 同步 月球 v3=3.1km/s v2=7.9km/s a= GM/r2 比较物理量大小 卫星的超重与失重 我国的卫星事业 卫星的应用 例1:一颗人造地球卫星距地面的高度为h,设地球半径为R，卫星运动周期为T，地球表面处的重力加速度为g,则该同步，卫星的线速度的大小应该为( ) BC A B 2π(h+R)/T C D 一题多解 例2 :用m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示它离开地面的高度，R表示地球的半径，g表示地面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受的地球对它的万有引力的大小为( ) BC GMm/r2=mrω2 (GM=gR2) F=GMm/r2=mgR2/(R+h)2 * * * *