【金牌學(xué)案】高中物理-第三章-第二節(jié)-萬有引力定律的應(yīng)用課件-粵教必修2

1、第二節(jié) 萬有引力定律的應(yīng)用第二節(jié) 萬有引力定律的應(yīng)用，測出天體衛(wèi)星的環(huán)繞周期和環(huán)一、計算天體的質(zhì)量天體質(zhì)量不可能直接稱量，但可以間接測量天體衛(wèi)星做圓周運動所需的向心力由萬有引力提供，_，因此可得 M_繞半徑即可計算天體質(zhì)量，測出天體衛(wèi)星的環(huán)繞周期和環(huán)一、計算天體的質(zhì)量圓周運動所需的二、預(yù)測未知天體天王星11821 年，人們發(fā)現(xiàn)_的實際軌道與由萬有引力定律計算出的理論軌道存在較大的誤差海王星2在萬有引力定律的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)了太陽系的第八顆行星_，它的發(fā)現(xiàn)徹底消除了人們對牛頓引力學(xué)說的懷疑三、人造衛(wèi)星和宇宙速度地球?qū)λ娜f有引力1衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時，_提供向心力，上運行的線速度 v_.v2mr二、預(yù)測

2、未知天體天王星11821 年，人們發(fā)現(xiàn)_2第一宇宙速度：v1_km/s，也叫環(huán)繞速度，是衛(wèi)星在_繞地球做圓周運動所必須具有的速度，也是衛(wèi)星離開地球的_發(fā)射速度7.9地面附近最小3第二宇宙速度：v2_km/s，又叫脫離速度，當(dāng)發(fā)射速度等于或大于它時，衛(wèi)星就會克服_引力的束縛，逃離地球11.2地球4第三宇宙速度：v3_km/s，又叫逃逸速度，當(dāng)發(fā)射速度等于或大于它時，物體會掙脫_引力的束縛，飛到太陽系外16.7太陽2第一宇宙速度：v1_km/s，也叫環(huán)繞速度，美國有部電影叫光速俠，是說一個叫 Daniel Light 的家伙在一次事故后，發(fā)現(xiàn)自己擁有了能以光速奔跑的能力圖 321根據(jù)所學(xué)物理知識分

3、析，如果光速俠要以光速從紐約跑到洛杉磯救人，可能實現(xiàn)嗎？答案：不可能實現(xiàn)當(dāng)人或物體以大于第一宇宙速度的速度在地表運動時，會脫離地表，到達(dá)外太空，即在地表運動的速度不能超過 7.9 km/s.美國有部電影叫光速俠，是說一個叫 Daniel Lig要點1計算天體的質(zhì)量1基本思路把天體的運動看成勻速圓周運動，根據(jù)天體的運動情況，表達(dá)出所需的向心力，而向心力由萬有引力提供利用萬有引力定律和圓周運動的知識列式求解，即要點1計算天體的質(zhì)量1基本思路【金牌學(xué)案】高中物理-第三章-第二節(jié)-萬有引力定律的應(yīng)用課件-粵教必修2【例1】為了研究太陽演化進(jìn)程，需知道目前太陽的質(zhì)量M.已知地球半徑 R6.4106 m，

4、地球質(zhì)量 m61024 kg，日地中心的距離 r 1.51011 m ，地球表面的重力加速度 g 10 m/s2,1 年約為 3.2107 s，試估算目前太陽的質(zhì)量 M.(保留一位有效數(shù)字，引力常數(shù)未知)【例1】為了研究太陽演化進(jìn)程，需知道目前太陽的質(zhì)量1(雙選)已知引力常量 G 和以下各組數(shù)據(jù)，能夠計算出地球質(zhì)量的是()BCA地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離B月球繞地球運行的周期和月球與地球間的距離C人造地球衛(wèi)星在地面附近處繞行的速度與周期D已知人造衛(wèi)星的重力加速度1(雙選)已知引力常量 G 和以下各組數(shù)據(jù)，能夠計算出地球要點2計算天體的密度【例2】假設(shè)在半徑為 R 的某天體上發(fā)射一

5、顆該天體的衛(wèi)星，若它貼近該天體的表面做勻速圓周運動的周期為 T1，已知引力常數(shù)為 G，則該天體的密度為多少？若這顆衛(wèi)星距該天體表面的高度為 h，測得在該處做勻速圓周運動的周期為 T2，則該天體的密度又可表示為什么？解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，天體的質(zhì)量為M.衛(wèi)星貼近天體表要點2計算天體的密度【例2】假設(shè)在半徑為 R 的某天體上發(fā)【金牌學(xué)案】高中物理-第三章-第二節(jié)-萬有引力定律的應(yīng)用課件-粵教必修211、凡為教者必期于達(dá)到不須教。對人以誠信，人不欺我;對事以誠信，事無不成。12、首先是教師品格的陶冶，行為的教育，然后才是專門知識和技能的訓(xùn)練。13、在教師手里操著幼年人的命運，便操著民族和人類的命運。

6、2022/10/132022/10/1313 October 202214、孩子在快樂的時候，他學(xué)習(xí)任何東西都比較容易。15、紀(jì)律是集體的面貌，集體的聲音，集體的動作，集體的表情，集體的信念。16、一個人所受的教育超過了自己的智力，這樣的人才有學(xué)問。17、好奇是兒童的原始本性，感知會使兒童心靈升華，為其為了探究事物藏下本源。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202218、人自身有一種力量，用許多方式按照本人意愿控制和影響這種力量，一旦他這樣做，就會影響到對他的教育和對他發(fā)生作用的環(huán)境。2022/10/132022/10/1311、凡為教者必期于達(dá)

7、到不須教。對人以誠信，人不欺我;對事以2“神舟六號”飛船在預(yù)定圓軌道上飛行，每繞地球一圈需要時間為 90 min，每圈飛行路程為 L4.2104 km.試根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量和密度(地球半徑 R 約為 6.37103 km，引力常量 G 取 6.671011 Nm2/kg2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)2“神舟六號”飛船在預(yù)定圓軌道上飛行，每繞地球一圈要點3人造地球衛(wèi)星1人造地球衛(wèi)星的軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由地球?qū)λ娜f有引力充當(dāng)向心力，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力指向地心而做勻速圓周運動的物體的向心力時刻指向它所做圓周運動的圓心因此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的圓心必與地心重合這樣就存在三類人

8、造地球衛(wèi)星軌道(如圖 322 所示)：(1)赤道軌道，衛(wèi)星軌道在赤道平面，衛(wèi)星始終處于赤道上方；要點3人造地球衛(wèi)星1人造地球衛(wèi)星的軌道(2)極地軌道，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面垂直，衛(wèi)星通過兩極上空；(3)一般軌道，衛(wèi)星軌道和赤道成一定角度圖 322(2)極地軌道，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面垂直，衛(wèi)星通過兩極上空【金牌學(xué)案】高中物理-第三章-第二節(jié)-萬有引力定律的應(yīng)用課件-粵教必修23地球同步衛(wèi)星(1)周期、角速度與地球自轉(zhuǎn)周期、角速度相同，T24 h.(2)軌道是確定的，地球同步衛(wèi)星的運行軌道在赤道平面內(nèi)(3)在赤道上空距地面高度有確定的值由萬有引力提供向心力得3地球同步衛(wèi)星【例3】地球的半徑為 R

9、0，地球表面的重力加速度為 g，一個質(zhì)量為 m 的人造衛(wèi)星，在離地面高度為 hR0 的圓形軌道上繞地球運行，則()【例3】地球的半徑為 R0，地球表面的重力加速度為 g，上答案：A答案：A3(雙選，2011 年汕頭質(zhì)檢)如圖 323 所示，T 代表“天宮一號”飛行器，S 代表“神舟八號”飛船，它們都繞地球做勻速圓周運動，其軌道如圖中所示，則()A.T 的周期大于 S 的周期B.T 的線速度大于 S 的線速度C.T 的向心加速度大于 S 的向心加速度D.S 和 T 的速度都小于環(huán)繞速度 7.9 km/sAD圖 3233(雙選，2011 年汕頭質(zhì)檢)如圖 323 所示，要點4雙星問題【例4】天文學(xué)

10、家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星，雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為 T，兩顆恒星之間的距離為 r，試計算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量(引力常量為 G)12r1r2r解：設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運動的半徑分別為r1、r2，角速度分別是1、2.根據(jù)題意有要點4雙星問題【例4】天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作【金牌學(xué)案】高中物理-第三章-第二節(jié)-萬有引力定律的應(yīng)用課件-粵教必修24土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運動可視為圓周運動其中有兩個巖石顆粒 A 和 B 與土星中心的距離分別為 rA8.0104 km 和 rB1.2105 km.忽略所有巖石顆粒間的相互作用求：(結(jié)果可用根式表示)(1)巖石顆粒 A 和 B 的線速度之比；(2)巖