万有引力与航天.pptx

第六章,章末总结,内容索引,重点知识探究,知识网络构建,知识网络构建,内容,公式,：,F,，,G,为引力常量，,由,在实验室,中测定,适用,条件：,(,1,),间,的,相互作用,(,2,),的,球体间的,相互作用,(,3,),质点,与,的,球体间的相互作用,第一定律,(,定律,),第二,定律,(,定律,),第三,定律,(,定律,),轨道,万有引力与航天,万有引力定律,质量分布均匀,开普勒行星运动定律,面积,周期,卡文迪许,质点,两个质量分布均匀,计算地球的质量,(,mg,F,万,),mg,：,M,(,忽略,地球,自转,影响,),M,r,R,，,M,_,万有引力,理论,的成就,计算天体的,密度质量,(,F,万,F,n,),_,高空,测量,表面测量,),万有引力与航天,三个宇宙速度,第一宇宙速度,：,km/s,第二宇宙速度：,km/s,第三宇宙速度：,km/s,万有引力,理论,的成就,人造地球卫星,：,T,_,v,_,m,2,r,_,ma,n,a,n,_,万有引力与航天,7.9,11.2,16.7,重点,知识,探究,一、解决天体运动问题的思路,解决天体运动的基本思路,(1),将天体运动视为匀速圆周运动,.,(2),万有引力提供向心力，根据已知条件灵活选择合适的,表达式,(,3),关于地球卫星的问题，有时还会应用,GM,gR,2,做代换,.,例,1,如图,1,所示，,A,是地球的同步卫星，另一卫星,B,的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为,h,，已知地球半径为,R,，地球自转角速度为,0,，地球表面的重力加速度为,g,，,O,为地球中心,.,(1),求卫星,B,的运行周期,.,答案,解析,图,1,(2),如果卫星,B,绕行方向与地球自转方向相同，某时刻,A,、,B,两卫星相距最近,(,O,、,A,、,B,在同一直线上,),，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？,解析,由题意得,(,B,0,),t,2,解析,答案,二、人造卫星各运动参量的分析,即随着轨道半径的增大，卫星的向心加速度、线速度、角速度均减小，周期增大,.,例,2,太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如下表所示：,行星,名称,星球半径,/10,6,m,日星距离,/10,11,m,质量,/10,24,kg,水星,2.44,0.58,0.33,金星,6.05,1.08,4.87,地球,6.38,1.50,6.00,火星,3.40,2.28,0.64,木星,71.4,7.78,1 900,土星,60.27,14.29,569,天王星,25.56,28.71,86.8,海王星,24.75,45.04,102,则根据所学的知识可以判断下列说法中正确的是,A.,太阳系的八大行星中，海王星的圆周运动速率最大,B.,太阳系的八大行星中，水星的圆周运动周期最大,C若已知地球的公转周期为,1,年，万有引力常量,G,6.67,10,11,Nm,2,/kg,2,，,再,利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量,D.,若已知万有引力常量,G,6.67,10,11,Nm,2,/kg,2,，并忽略地球的自转，,利,用,地球的半径以及地球表面的重力加速度,g,10 m/,s,2,，则可以求出,太阳,的,质量,解析,答案,同时看出地球的重力加速度与太阳质量无关，选项,D,错误,.,三、人造卫星的发射、变轨与对接,1.,发射问题,要发射人造卫星，动力装置在地面处要给卫星一很大的发射初速度，且发射速度,v,v,1,7.9 km/s,，人造卫星做离开地球的运动；当人造卫星进入预定轨道区域后，再调整速度，使,F,引,F,向,，,即,从而,使卫星进入预定轨道,.,2.,变轨问题,如图,2,所示，一般先把卫星发射到较低轨道,1,上，然后在,P,点点火，使卫星加速，让卫星做离心运动，进入轨道,2,，到达,Q,点后，再使卫星加速，进入预定轨道,3.,回收过程：与发射过程相反，当卫星到达,Q,点时，使卫星减速，卫星由轨道,3,进入轨道,2,，当到达,P,点时，再让卫星减速进入轨道,1,，再减速到达地面,.,图,2,3.,对接问题,如图,3,所示，飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道,.,通过控制使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接,.,图,3,例,3,(,多选,)2016,年中国发射了,“,天宫二号,”,空间实验室和,“,神,舟十一号,”,载人飞船,.2017,年,4,月中国发射的,“,天舟一号,”,货运飞,船与,“,天宫二号,”,交会对接,.,长征运载火箭将天宫二号送入近地,点为,A,、远地点为,B,的椭圆轨道上，,B,点距离地面的高度为,h,，地,球的中心位于椭圆的一个焦点上,.,“,天宫二号,”,飞行几周后进行,变轨进入预定圆轨道，如图,4,所示,.,已知,“,天宫二号,”,在预定圆轨道上飞行,n,圈所用时间为,t,，引力常量为,G,，地球半径为,R,.,则下列说法正确的是,A.,“,天宫二号,”,从,B,点沿椭圆轨道向,A,点运行的过程中，引力为动力,B.,“,天宫二号,”,在椭圆轨道的,B,点的向心加速度大于在预定圆轨道上,B,点的向心加速度,C.,“,天宫二号,”,在椭圆轨道的,B,点的速度大于在预定圆轨道上的,B,点的速度,D.,根据题目所给信息，可以计算出地球质量,图,4,解析,答案,解析,“,天宫二号,”,从,B,点沿椭圆轨道向,A,点运行的过程中，速度在变大，故受到的地球引力为动力，所以,A,正确,.,在,B,点,“,天宫二号,”,产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在,B,点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在,B,点时万有引力产生的向心加速度大小相等，故,B,错误,.,“,天宫二号,”,在椭圆轨道的,B,点加速后做离心运动才能进入预定圆轨道，故,“,天宫二号,”,在椭圆轨道的,B,点的速度小于在预定圆轨道的,B,点的速度，故,C,错误,.,本课结束,更多精彩内容请登录：,