《高中物理知识点总结课件：4.4万有引力与航天.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理知识点总结课件：4.4万有引力与航天.ppt（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、开普勒行星运动定律一、开普勒行星运动定律定律定律内容内容图示示开普勒开普勒第一定律第一定律(轨道定律轨道定律)所有行星所有行星绕太阳运太阳运动的的轨道道都是都是_，太阳位于，太阳位于椭圆的一个的一个_开普勒开普勒第二定律第二定律(面积定律面积定律)对任意一个行星来任意一个行星来说，它与，它与太阳的太阳的连线在相等的在相等的时间内内扫过相等的相等的_开普勒开普勒第三定律第三定律(周期定律周期定律)所有行星的所有行星的轨道的半道的半长轴的的_跟它的公跟它的公转周期的周期的二次方的比二次方的比值都相等都相等二、万有引力定律二、万有引力定律1内内容容：宇宇宙宙间的的一一切切物物体体都都是是互互相相
2、_的的，两两个个物物体体间的的引引力力大大小小，跟跟它它们的的_的的乘乘积成成正正比比，跟跟它它们的的_的平方成反比的平方成反比3适适用用条条件件：严格格地地说公公式式只只适适用用于于质点点间的的相相互互作作用用，当当两两个个物物体体间的的距距离离远远大大于于物物体体本本身身的的大大小小时，公公式式也也可可近近似似使使用用，但但此此时r应为两两物物体体重重心心间的的距距离离对于于均均匀匀的的球球体体，r是是_的距离的距离三、万有引力定律的应用三、万有引力定律的应用1解决天体解决天体(卫星卫星)运动问题的基本思路运动问题的基本思路(1)把把天天体体(或或人人造造卫星星)的的运运动看看成成是是匀匀
3、速速圆周周运运动，其其所需向心力由万有引力提供，关系式：所需向心力由万有引力提供，关系式：在在不不知知中中心心天天体体质量量的的情情况况下下，可可用用其其半半径径和和表表面面的的重重力加速度来表示其力加速度来表示其质量，此式在天体运量，此式在天体运动问题中中应用广泛用广泛(2)若若天天体体的的卫星星环绕天天体体表表面面运运动，其其轨道道半半径径r等等于于天天体体半半径径R，则天天体体密密度度_.可可见，只只要要测出出卫星星环绕天体表面运天体表面运动的的_，就可求得天体的密度，就可求得天体的密度(3)人造人造卫星的超重与失重星的超重与失重人人造造卫星星在在发射射升升空空时，有有一一段段加加速速运
4、运动；在在返返回回地地面面时，有有一一段段减减速速运运动，这两两个个过程程加加速速度度方方向向均均_，因而都是因而都是_状状态人人造造卫星星在在沿沿圆轨道道运运动时，由由于于万万有有引引力力提提供供向向心心力力，所所以以处于于_状状态在在这种种情情况况下下凡凡是是与与重重力力有有关关的的力学力学现象都会停止象都会停止发生生(4)三种宇宙速度三种宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度速度)v17.9 km/s.这是是卫星星绕地地球球做做圆周周运运动的的_速速度度，也也是是卫星星的的_发射射速速度度若若7.9 km/sv11.2 km/s，物物体体绕地地球球运行运行第二宇宙速度第二宇宙速度(脱
5、离速度脱离速度)v211.2 km/s.这是是物物体体挣脱脱_引引力力束束缚的的最最小小发射射速速度度若若11.2 km/sv16.7 km/s，物体，物体绕太阳运行太阳运行第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)v316.7 km/s这是是物物体体挣脱脱_引引力力束束缚的的最最小小发射射速速度度若若v16.7 km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行运行 答案：答案：一、椭圆焦点上面积三次方一、椭圆焦点上面积三次方二、二、1.吸引质量距离吸引质量距离3.两球心间两球心间1卫卫星星绕绕地地球球运运动动的的向向心心加加速速度度和和物物体体随随地地球球自自转转的的向向
6、心加速度比较心加速度比较3两个半径两个半径天体半径天体半径R和卫星轨道半径和卫星轨道半径r的比较的比较卫星星的的轨道道半半径径是是天天体体的的卫星星绕天天体体做做圆周周运运动的的圆的的半半径径，所所以以rRh.当当卫星星贴近近天天体体表表面面运运动时，h0，可可近近似似认为轨道半径等于天体半径道半径等于天体半径4两种周期两种周期自转周期和公转周期的比较自转周期和公转周期的比较自自转周周期期是是天天体体绕自自身身某某轴线运运动一一周周的的时间，公公转周周期期是是卫星星绕中中心心天天体体做做圆周周运运动运运动一一周周的的时间一一般般情情况况下下天天体体的的自自转周周期期和和公公转周周期期是是不不等
7、等的的，如如：地地球球自自转周周期期为24小小时，公公转周周期期为365天天但但也也有有相相等等的的，如如月月球球，自自转、公公转周周期期都都约为27天天，所所以以地地球球上上看看到到的的都都是是月月球球固固定定的的一一面面，在在应用中要注意区用中要注意区别(2)地球同步地球同步卫星的五个星的五个“一定一定”同同步步卫星星是是指指在在赤赤道道平平面面内内，以以和和地地球球自自转角角速速度度相相同同的的角角速速度度绕地地球球运运动的的卫星星，同同步步卫星星又又叫叫通通讯卫星星同同步步卫星有以下几个特点：星有以下几个特点：周期一定周期一定同同步步卫星星在在赤赤道道上上空空相相对地地球球静静止止，它
8、它绕地地球球的的运运动与与地地球球自自转同同步步，它它的的运运动周周期期就就等等于于地地球球自自转的的周周期期，即即T24 h.距离地球表面的高度距离地球表面的高度(h)一定一定由于万有引力提供向心力，由于万有引力提供向心力，则有：有：线速度速度(v)一定一定由公式由公式vr知，知，线速度速度v(R0h)为定定值，代入数据得：代入数据得：v3.1103 m/s.角速度角速度()一定一定1双双星星模模型型：两两星星相相对位位置置保保持持不不变，绕其其连线上上某某点点做匀速做匀速圆周运周运动(1)两星之两星之间的万有引力提供各自所需的向心力的万有引力提供各自所需的向心力(2)两两星星绕某某一一圆心
9、心做做匀匀速速圆周周运运动的的绕向向相相同同，角角速速度度、周期相同周期相同(3)两星的两星的轨道半径之和等于两星之道半径之和等于两星之间的距离的距离2“黑黑洞洞”是是暗暗物物质，它它的的密密度度很很大大，因因此此产生生很很大大的的引引力力，能能将将所所有有物物质牢牢牢牢地地束束缚住住，就就是是以以光光速速运运动的的物物质也也不不能能挣脱它的束脱它的束缚2第二宇宙速度第二宇宙速度(脱离速度脱离速度)v11.2 km/s是是使使物物体体挣脱脱地地球球引引力力束束缚，成成为绕太太阳阳运运行行的的人人造造卫星星或或飞到到其其他他行行星星上上去去的的最最小小发射射速速度度当当11.2 km/sv16.7 km/s时，卫星星脱脱离离地地球球束束缚，成成为太太阳阳系系的的一一颗“小行星小行星”3第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)v16.7 km/s是是使使物物体体挣脱脱太太阳阳引引力力的的束束缚，飞到到太太阳阳系系以以外外的的宇宇宙宙空空间去去的的最最小小发射射速速度度当当v16.7 km/s时，卫星星脱离太阳的引力束脱离太阳的引力束缚，运，运动到太阳系以外的宇宙空到太阳系以外的宇宙空间中去中去
