第三章-万有引力定律.ppt

开普勒第二定律（图） ●开普勒第三定律——周期定律 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都相等 开普勒三定律解决了行星是怎样运动的问题,但是并没有解决为什么会这样的运动?即动力 学问题.这一切都在牛顿研究哥白尼、开普勒、伽利略和其他科学家的成就上，在发现万有引力定律 的过程中彻底解决了，最终将天上和地上的运动 统一了起来，实现了物理史上的第一次大综合。 万有引力定律 万有引力定律的内容是： 式中各物理量的含义及单位： 万有引力定律的适用条件是什么？ 你认为万有引力定律的发现有何深远意义？ 3、关于万有引力常量G,以下说法正确的是（ ） A.在国际单位制中，G的单位是N.m2/kg。 B.在国际单位制中,G的数值等于两个质量各为1kg的物体，相距1m时的相互吸引力。 C.在不同星球上，G的数值不一样。 D.在不同的单位制中,G的数值不一样。 4、关于半桶水与整桶水的重力加速度的关系，正确的说法是（ ） A.由于半桶水的质量是整桶水的一半，故半桶水的重力加速度是整桶水的2倍。 B.由于半桶水的重力是整桶水的一半，故半桶水的重力加速度是整桶水的一半。 C.同一地点的半桶水与整桶水的重力加速度相同，与其质量、重力无关。 D.无法确定二者间的关系。 ⑴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。⑵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。 牛顿的设想过程 第3节 万有引力定律的应用 三.人造地球卫星和宇宙速度 1.卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系： （r越大，T越大） （r越大，v越小） （r越大，ω越小） 第3节 万有引力定律的应用 ③第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7千米/秒； （卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度） 2.宇宙速度 ①第一宇宙速度（环绕速度）：v=7.9千米/秒； （地球卫星的最小发射速度，地球卫星最大的绕行速度） ②第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2千米/秒； （卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度） 第3节 万有引力定律的应用 第3节 万有引力定律的应用 代入数据得：h=3.6×107(m) 3.同步卫星 第3节 万有引力定律的应用 【说明】 1.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。 2.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。 快速侦测卫星 海洋资源卫星 阿姆斯特朗：“我的一小步，人类的一大步” 第3节 万有引力定律的应用 飞行中打开舱盖进行实验 阿波罗登月飞船释放登月舱 对同步卫星、近地卫星、赤道上的物体运动规 律认识不清导致错误 地球同步卫星离地心距离为r，运行速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则以下正确的是( ) * * 所有的行星围绕太阳运动的轨道椭圆， 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 开普勒第一定律 （轨道定律） ●开普勒第二定律——面积定律 对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积 复习回顾 太阳 远日点 a 近日点 b t1 t4 t3 t2 vb﹥va 万有引力定律 (2)地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？ (1)地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？ (3)拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律? 牛顿的思考 牛顿的猜想 这些力是同一种性质的力，并且都遵从与距离的平方成反比的规律。 当然这仅仅是猜想，还需要事实来检验！ R r “月——地”检验示意图 检验目的： 　　　　地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力。 检验原理： 根据牛顿第二定律，知： 一、月地检验 R r “月——地”检验示意图 地表重力加速度：g = 9.8 m/s2 地球半径：R=6400×103m 月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s 月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m 求：月球绕地球的向心加速度 ？ 即证明 一、月地检验 R r “月——地”检验示意图 根据向心加速度公式,有： =2.72×10-3m/s2 即： 一、月地检验 数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！