万有引力定律与航天(超好用).pptVIP

*第4节万有引力定律与航天一、万有引力定律公式G为一个常数，叫做万有引力恒量,G=6.67×10-11N·m2/kg2太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。这就是牛顿的万有引力定律010302万有引力定律的理解公式的适用条件:质点或均质球体r：质点(球心)间的距离17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。在文化发展史上的重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。万有引力定律的意义万有引力恒量的测定100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤才巧妙地测出了这个恒量地球的万有引力与重力关系F引GFn重力是万有引力的一个分力由于地球自转缓慢，所以大量的近似计算中忽略了自转的影响，认为地球表面处物体所受到的地球引力近似等于其重力，即01重力加速度g02天体表面的重力加速度为03离表面某一高度的物体的重力加速度（轨道重力加速度）考点一、研究天体运动的基本方法F引=F向天体质量的计算发现未知天体应用计算天体质量的两条基本思路R--------天体的半径03g---------天体表面的重力加速度02物体在天体表面时受到的重力等于万有引力01计算天体质量的两条基本思路2、行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力提供向心力F引=F向只能求出中心天体的质量！！！ABB牛顿的设想牛顿对人造卫星原理的描绘考点二卫星运行参量的比较与运算卫星绕地球运行的动力学原因。1卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，卫星作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。2F引=F向3卫星的各物理量随轨道半径变化的规律FF1F24.卫星分类（按轨道分）赤道卫星极地卫星其他卫星不存在5.地球同步卫星①周期T=_______24h②轨道平面___________赤道平面④R、v、ω、T、an_______________③h=_________36000km“全部固定”（如何求？）相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫做地球的同步卫星，又叫通讯卫星思考：同步卫星的哪些物理量是不变的呢？同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星结论：地球同步卫星必须发射在赤道正上方的固定高度，并且以固定的速度环绕地球做圆周运动。（为什么？）4.卫星运动中的机械能①卫星的机械能动能引力势能②同一圆轨道卫星动能、势能、机械能变化吗？③相同质量不同圆轨道卫星动能、势能、机械能有什么关系？④同一椭圆轨道卫星动能、势能、机械能变化吗？如何变化？(单选)(2014·高考天津卷)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A．距地面的高度变大 B．向心加速度变大C．线速度变大 D．角速度变大1A2A考点三、卫星（航天器）变轨问题卫星变轨原理F引M在A点万有引力相同01F引＜F向V02A点速度—内小外大（在A点看轨迹）m03F引＞F向A卫星变轨原理·思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在高轨道上运行，应采取什么措施？在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿高轨道运行。1、卫星在二轨道相切点万有引力相同速度—内小外大（切点看轨迹）2、卫星在椭圆轨道运行近地点---速度大，动能大远地点---速度小，动能小卫星变轨原理vF引1R卫星在圆轨道运行速度V1V2θ＞900减小*