人教版必修二64万有引力理论的成就3内容摘要:
为中心天体。 思考:( 1)行星做圆周运动的向心力是什么。 ( 2)是否需要考虑九大行星之间的万有引力。 如果设中心天体质量为 M,行星质量为 m,已知行星围绕太阳转动的轨道半径为 r,即行星到太阳的距离及公转周期 T。 我们如何利用这些条件来测量太阳的质量呢 ?是处理天体运动问题的那种思路。 反思: ( 1)不同行星与太阳的距离 r和围绕太阳公转的周期 T都是各不相同的,但是不同行星的 r, T计算出来的太阳质量必须是一样的。 上面的公式能否保证这一点。 反思: ( 2)我们类比太阳,能不能通过月亮或地球卫星来计算出地球的质量呢。 即通过行星的卫星计算出行星的质量呢。 是否需要知道卫星的质量呢。 ( 3)知道天体质量。人教版必修二64万有引力理论的成就3
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必须具有的 最小发射速度 ,叫做 第一宇宙速度。 11 2 10 /G N m k g 已 知 :66. 37 10Rm 9 10M k g第一宇宙速度 GMvr速度公式 说明: 7 .9 /v km s(1)公式中每个字母的物理意义 M表示地球质量, r表示地球半径, v表示第一宇宙速度 (2)第一宇宙速度为在地面发射卫星的最小速度,也是环绕地球运行的线速度
(2)由 G Mm/r2= m ω2 r 得: ω= 3rGM(3)由 GMm/r2=4 π2 得: T =2 π 2TmRGMR 3可见: V 、 W 、 T 与 r 为 一 一对应关系 二、梦想成真 探索宇宙的奥秘,奔向广阔而遥远的太空,是人类自古以来的梦想,现在真的“梦想成真”了. 1957年 10月 4日,世界上第一颗人造地球卫星发射成功. 1961年 4月 12日
变轨 轨道修正 转移轨道 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 发射 2. 2020年 10月 24日, “ 嫦娥一号 ” 卫星星箭分离,卫星进入绕 地轨道。 在绕地运行时,要经过三次近地变轨: 12小时椭圆轨 道① → 24小时椭圆轨道② → 48小时椭圆轨道③ → 修正轨道④ → 地月转移轨道⑤。 11月 5日 11时,当卫星经过距月球表面高度 为 h的 A点时,再经三次变轨: 12小时椭圆轨道⑥ → 轨道⑦
A. 已知它的质量是 t,若将它的质量增为 t,其同步轨道半径变为原来的 2倍 B. 它的运行速度为 km/s C. 它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用其进行电视转播 D. 它距地面的高度约为 地球半径的 5 倍 , 所以卫星的向心加速度约为其下方地面上地球 A B 1 2 3 p Q 物体的重力加速度的361 【 无师自通 】 1. 宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高 h
面附近绕行的速度和运行周期 D.若不考虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度 某宇航员驾驶航天飞机到某一星球,他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周,测出飞行时间为 T,则该星球的平均密度是多少。 (万有引力常量 G已知) 地球绕太阳公转,轨道半径为 R,周 期为 T。 月球绕地球运行轨道半径为 r,周期为 t,则太阳与地球质量之比为多少。 第四节 万有引力理论的成就(课外) 1.下列说法正确的是
地球轨道半径 r 例 回答下面 3个小问题。 ①如果以水星绕太阳做匀速圆周运 动为研究对象,需要知道哪些量 才能求得太阳的质量。 需要知道水星做匀速圆周运动的公转 周期 T及公转半径 r ② 水星和地球绕太阳做圆周运动的公转周 期 T是不一样的,公转半径也是不一样的, 那用公式 求解出来的太阳的 2324GTrM 质量会是一样的吗。 23TrkTrTr水水地地