第七章萬有引力與宇宙航行+期末復(fù)習(xí)課件【高效備課精研+知識精講提升】 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

萬有引力與宇宙航行本

章

主

要

內(nèi)

容1、

行星

的運(yùn)動2、萬有引力定律3、萬有引力理論的成就4、宇宙航行5、相對論時空觀與牛頓力學(xué)的局限性古希臘—托勒密波蘭—哥白尼丹麥—第谷知識回顧1：

托密勒、

哥白尼

第谷天文學(xué)觀點(diǎn)？開普勒行星運(yùn)動規(guī)律？知識點(diǎn)一

開普勒三定律知識點(diǎn)一

開普勒三定律RFFF地球地球太陽R太陽焦點(diǎn)地球長軸運(yùn)行軌道：橢圓相同時間掃過面積相等短軸1、如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動情況的示意圖，下列說法正確的是（）A．速度最大點(diǎn)是B點(diǎn)

B．速度最小點(diǎn)是C點(diǎn)C．m從A到B做減速運(yùn)動 D．m從B到A做減速運(yùn)動鞏固練習(xí)一：ABMCm知識點(diǎn)一

開普勒三定律2、太陽系有八大行星，八大行星離地球的遠(yuǎn)近不同，繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的周期也不相同．下列能反映周期與軌道半徑關(guān)系的圖象中正確的是（）鞏固練習(xí)一：RTAR2T2BR3T3CR3T2D知識點(diǎn)一

開普勒三定律太陽與行星間的作用力

提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力月球與地球之間的引力

提供月球繞地球做圓周運(yùn)動的向心力使蘋果落向地球的力

蘋果受到地球的重力知識回顧2：

月-地檢驗(yàn)的目的、方法、理論依據(jù)？知識點(diǎn)二

萬有引力定律卡文迪什G=6.67×10-11N·m2/kg2知識回顧3：萬有引力定律內(nèi)容，表達(dá)式，適用條件?萬有引力常量怎樣測量的？知識點(diǎn)二

萬有引力定律知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用知識回顧4：萬有引力

與重力的關(guān)系？ma向mgF萬自轉(zhuǎn)赤道上靜止的物體的

周期

角速度

向心加速度知識回顧5：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動萬有引力提供向心力的公式？知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用分析討論1：

測量地球的質(zhì)量和密度的方法？知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用r=R

3.宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原地．若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處．（取地球表面的重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)）

（1）該星球表面附近的重力加速度為g′；

（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，，求該星球的質(zhì)量和地球的質(zhì)量之比M星：M地

知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用鞏固練習(xí)二：解：（1）在地球上：v=gt/2

在某星球上：v=g’5t/2

聯(lián)立兩式可得：g’=g/5

（2）在天體表面，物體的重力等

于

萬有引力可得：

所以M星：M地

=g’R2星/gR2地

4.尋找地外文明一直是科學(xué)家們不斷努力的目標(biāo)．為了探測某行星上是否存在生命，科學(xué)家們向該行星發(fā)射了一顆探測衛(wèi)星，衛(wèi)星在離行星表面高度為R的軌道上繞該行星做勻速圓周運(yùn)動。已知衛(wèi)星的周期為T,衛(wèi)星的質(zhì)量為m，引力常量為G，行星的半徑也為R,試求：

（1）行星的質(zhì)量M

（2）行星的密度．知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用鞏固練習(xí)二：分析討論2：觀察萬有引力提供向心力的公式，你還有哪些啟發(fā)？知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用隨著軌道半徑的增加：

加速度減小，線速度減小，

角速度減小，周期增大。

5.

如圖，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(yùn)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7.9km/s知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用鞏固練習(xí)三：TS第一宇宙速度知識回顧6：

發(fā)射近地衛(wèi)星滿足的速度關(guān)系？試著推導(dǎo)？知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用=7.9km/sr=R周期T=84.6min加速度=g知識回顧7：地球同步衛(wèi)星離地面的高度？知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用r=R+hT同=T自=24h,ω同=ω自h=36000km，約為地球半徑5.6倍加速度

分析討論3：比較赤道靜止物體，近地衛(wèi)星，地球同步衛(wèi)星的加速度

的大??？知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用RRR+h中介

6.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)的兩顆

人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星。下列說法中正確的是()

A．衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙B．A、B的線速度大小關(guān)系為vA＞vBC．A、B的向心加速

度大小關(guān)系為aB＜aAD．A、B、C周期大小關(guān)系為TA＝TC＞TB

知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用鞏固練習(xí)四：7.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時，以下說法正確的是()A、衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B、衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度

C、衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度大于它在軌道2上的經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度D、衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用鞏固練習(xí)五：123PQ知識回顧8：低軌道的衛(wèi)星是怎樣到達(dá)更高的軌道運(yùn)行的？知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用123v1

v3vQ1

vQ2vP2

vP3ω1ω3ωQ1ωQ2ωP2

ωP3a1a3aQ1aQ2aP2

aP3PQ知識回顧9:發(fā)射更高軌道衛(wèi)星滿足的速度關(guān)系？第一宇宙速度，第二宇宙速度，第三宇宙速度的含義及數(shù)值。

知識點(diǎn)三

萬有引力定律的應(yīng)用總結(jié)開普勒三定律1、天體質(zhì)量

的測定2、行星和人造

衛(wèi)星的運(yùn)動三種宇宙速度萬有