天体运行--王龙

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1、高中物理教学案---天体运行使用时间:天体运行宇宙航行开普勒三定律①开普勒第一定律（轨道定律）:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。②开普勒第二定律（面积定律）:任何一个行星与太阳的联线在相等的时间内扫过的面积相等。（请解释为什么近日点速率最大，远日点速率最小？）③开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即R3／T2=k思考：对于匀速圆周运动此常数K=？万有引力定律①内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大

2、小跟这两具物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比②公式：即:F=GM1M2/r2理解r的意义③G＝6.67×10－11N·m2/kg2。（英国物理学家卡文迪许首先测量出的）万有引力提供向心力----做稳定的匀速圆周运动设圆周中心的天体（中心天体）的质量为M，半径为R；做稳定的匀速圆周运动的天体（卫星）的质量为m，轨道半径为r，线速度为v，角速度为ω，周期为T，万有引力常数为GrRO①由可得：r越大，V越小，EK越小。②由可得：r越大，ω越小。③由可得：r越大，T越大。④由(g’)可得：

3、r越大，a向越小。在地球表面附近可以认为地球对物体万有引力近似等于物体的重力，得到：G=mg0（g0表示天体表面的重力加速度）⑤E=EK+EP=mv2+mgh若高度增大则有其它形式的能转化为卫星的机械能，故E增大。①第一宇宙速度（环www.ks5u.com绕速度）②第二宇宙速度（脱离速度）③第三宇宙速度（逃逸速度）①最小周期T=②同步卫星周期黄金代换式GM=gR2或g=英国物理学家卡文迪许被称为称出地球质量的人理解卫星变轨道问题及椭圆轨道周期T的计算【专题知识结构】47知识改变命运、拼搏成就未来高

4、中物理教学案---天体运行使用时间:〖知识解析〗1.三种宇宙速度：①第一宇宙速度（环www.ks5u.com绕速度）：是卫星环绕地球表面运行的速度，也是绕地球做匀速圆周运动的最大速度，也是发射卫星的最小速度V1=7.9Km/s。如何理解第一宇宙速度的计算？②第二宇宙速度（脱离速度）：使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，V2=11.2Km/s。③第三宇宙速度（逃逸速度）：使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，V3=16.7Km/s。2.同步卫星的特点---三定：定轨道、定高度、定周期①定高：h=_

5、_____km②定速：v=____km/s③定周期：T=___h④定轨道：______平面3.双星问题---三同（如图一）：①轨道同心圆、②向心力相同、③周期（角速度）相同图三图一图二4.重力加速度g、向心加速度a之间的区别与联系？①分析距同一中心天体不同高度处的重力加速度g、②不同中心天体各自表面附近处的重力加速度g06.如何理解质量为m的物体在赤道处、两极处受到的万有引力与重力之间的关系,以及在地面上任意纬度处受到的万有引力与重力之间的关系，（如图二、三）。7.如何计算放置在地面上赤道处质量为

6、m的物体随地球自转的轨道半径r，线速度v，角速度ω，周期T和向心加速度a以及所需向心力Fn（如图三）。8.如何计算中心天体的质量M和密度ρ？（分析需要哪些数据）例如：近星球表面飞行的卫星的周期为T,引力常量G已知。则星球的密度多大？9.椭圆轨道近地点、远地点GMm/r2与mv2/r的大小关系?注意机械能是否守恒和运行时间的计算，理解变轨道（离心或近心、对接）问题中r、v、Fn、a怎样变化(如何实施点火)？【精讲精练】1.三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MB

7、，则对于三颗卫星，正确的是（）A.运行线速度关系为思考：比较动能EKB.运行周期关系为TA＞TB=TCC.向心力大小关系为FA=FB＜FCD.半径与周期关系为R3A/T2A=R3B/T2B=R3C/T2C2.我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射成功．在卫星绕月球做匀速圆周运动的过程中，下列说法中正确的是（）47知识改变命运、拼搏成就未来高中物理教学案---天体运行使用时间:A.如果已知卫星的轨道半径、周期和引力常量，可以估算出月球的质量B.如果两颗卫星的绕行速率相等，则它们绕行

8、半径与周期都一定是相同的C.如果两颗卫星在同一轨道上绕行，只要后一卫星加速，则两卫星一定会发生碰撞D.如果宇航员从绕月球飞行的宇宙飞船中缓慢地走出，并离开飞船，则飞船速率减小3.探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（）A.轨道半径变小B.向心加速度变小C.线速度变小D.角速度变小4.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，卫星离地面越高，则卫星的：（）A、速度越大B、角速度越大C、向心加速度越大D、周期越长5.三颗人造地球卫星A、B