人教版高一物理必修第2册 《万有引力与宇宙航行》章复习.pptVIP

《万有引力与宇宙航行》章复习高一年级物理

知识结构开普勒定律行星的运动相对论时空观牛顿运动定律行星与太阳间的引力月—地检验万有引力定律牛顿力学的局限性量子力学人造卫星、宇宙航行万有引力理论的成就高速、微观

开普勒三大定律的发现开普勒第三定律所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方的比都相等。行星的运动开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间扫过相等的面积。

火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积课堂练习C

3.表达式理解：①严格地说，表达式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，两物体才能看成质点。②对于两个质量分布均匀的球体，表达式也成立，r是两球球心间的距离。认识万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。2.表达式：引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2万有引力定律我国华中科技大学引力中心团队在引力常量的测量中做出了突出贡献，于2018年得到了当时最精确的引力常量G的值。

万有引力定律的应用（1）若不考虑地球自转的影响，地球表面附近的物体受到的重力，等于地球对物体的万有引力。（2）月球绕地球做匀速圆周运动，向心力是由它们之间的万有引力提供的。1.“称量”地球的质量

课堂练习未来的某一天，我国宇航员登陆一个未知星球，发现该星球表面没有空气，宇航员将一小球从离地面高为h处由静止释放，经过时间t落地，若该星球的半径为R，引力常量为G。忽略星球自转和其它星球的影响，求该星球的质量M。解：假设小球质量为m小球做自由落体运动

2.计算天体的质量行星绕太阳做匀速圆周运动，向心力是由它们之间的万有引力提供的。

3.行星的运动规律

课堂练习某空间站在距地面高度为h的圆周轨道上做匀速圆周运动，其运行周期为T，已知地球半径为R，引力常量为G。求：1.地球质量M；2.地球平均密度ρ。

解：1.假设空间站质量为m2.地球为球体，球体体积公式：物体密度公式：联立：

M小结要特别注意r与R的不同rmRg当人造卫星m在地球M表面附近做匀速圆周运动时r与R的相同

1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功，现在该卫星还以轨道半径r绕地球做匀速圆周运动。已知引力常量为G，地球半径R，地球表面的重力加速度g，不考虑地球自转和其它星球影响。求：（1）地球的质量M；（2）该卫星绕地球运动的线速度大小v。解：（1）地球表面上质量为m物体，重力和万有引力相等（2）该卫星受到万有引力提供匀速圆周运动向心力课堂练习

1.第一宇宙速度的推导物体在地球附近绕地球运动，太阳的作用可以忽略。m地—地球质量，R—地球半径，r—轨道半径，m—卫星质量r≈R=7.9km/s或者=7.9km/s对第一宇宙速度的理解人造卫星最大环绕速度和最小发射速度宇宙航行

2.第二宇宙速度v=11.2km/s物体刚好能克服地球引力作用，永远离开地球所需的最小发射速度3.第三宇宙速度v=16.7km/s物体刚好能摆脱太阳引力束缚，而飞到太阳系以外所需的最小发射速度4.同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合距地面高度为定值运动周期、角速度与地球自转周期、角速度相同宇宙航行

课堂练习使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A.D.C.B.B

课堂练习北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的有源三维卫星定位与通信系统(CNSS)，该系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中的5颗同步卫星，下列说法中