萬有引力定律的應(yīng)用人造衛(wèi)星

萬有引力定律的應(yīng)用人造衛(wèi)星第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六溫故知新1.萬有引力定律的內(nèi)容2.萬有引力的計算公式3.萬有引力常數(shù)G第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六萬有引力定律在我們生活中有哪些應(yīng)用？討論與交流我們最常感受到的重力近似等于萬有引力除此之外呢？第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六人造衛(wèi)星1.人造衛(wèi)星在太空中做什么運動？近似圓周運動2.人造衛(wèi)星做圓周運動的向心力由什么力充當？地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力萬有引力的應(yīng)用之一：第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六人造衛(wèi)星萬有引力的應(yīng)用之一：衛(wèi)星是怎樣進入太空的？火箭運載衛(wèi)星在太空中做圓周運動需要多大的速度呢？思維方法：萬有引力充當向心力思考：需要多大的發(fā)射速度衛(wèi)星才能飛起來？第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六【問題一】近地面的衛(wèi)星的速度是多少呢？人造衛(wèi)星萬有引力的應(yīng)用之一：對于靠近地面的衛(wèi)星，可以認為此時的r近似等于地球半徑R已知：地球質(zhì)量，地球半徑萬有引力常數(shù)這就是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的最低發(fā)射速度，也叫做第一宇宙速度。第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六1．我國發(fā)射的第一顆繞月運行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81，月球的半徑約為地球半徑的1/4,地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為（）A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六【問題二】當人衛(wèi)星距離地球更遠時速度如何變化？人造衛(wèi)星萬有引力的應(yīng)用之一：線速度變小思考:是不是人造衛(wèi)星的軌道越大,所需要的發(fā)射速度越小?第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六宇宙速度③第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7千米/秒；（衛(wèi)星掙脫太陽束縛的最小發(fā)射速度）①第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：v=7.9千米/秒；（地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度）②第二宇宙速度（脫離速度）：v=11.2千米/秒；（衛(wèi)星掙脫地球束縛變成小行星的最小發(fā)射速度）第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六(r↑,v↓)(r↑,ω↓)(r↑,T↑)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系可見：V、W、T與r為一一對應(yīng)關(guān)系，與衛(wèi)星質(zhì)量m無關(guān)，a呢？第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六思考：對于繞地球運動的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，向心力越（2）離地面越高，線速度越（3）離地面越高，周期越（4）離地面越高，角速度越（5）離地面越高，向心加速度越小大小小小第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六2．如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度C．c加速可以追上同一軌道上的b，b減速可以等候同一軌道上的cD．a(chǎn)衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六3、關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是………………（）A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B.它等于人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運行速度C.它是能使衛(wèi)星在近地軌道運動的最小發(fā)射速度D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運動時的近地點速度第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六3、同步衛(wèi)星

討論與交流：

①要使同步衛(wèi)星跟隨地球一起運動,那它的軌道平面有什么要求?周期應(yīng)該怎么確定?

②同步衛(wèi)星離地的高度h又是怎么確定的？

所謂地球同步衛(wèi)星是指相對于地面靜止的人造衛(wèi)星，只能在赤道正上空，它的周期T＝２４ｈ。第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六4、關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是………（）.A.地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的B.地球同步衛(wèi)星的地球的角速度雖被確定，但高度和速度可以選擇，高度增加，速度增大，高度降低，速度減小C.地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，相對地面靜止不動D.所有同步衛(wèi)星的線速度一定相同第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期六5、在地球（看作質(zhì)量均勻分布的球體）上空有許多同步衛(wèi)星，下面說法正確的是（）A.它們的質(zhì)量可能不同B.它們的速度大小可能不同C.它們的向心加速度大小可能