1、课题: 4.4万有引力定律天体运动(二) 姓名: 一、学习目标1万有引力定律及其应用、2能解决天体运行类问题。二、课前预习4同步卫星的五个“一定” (1)轨道平面一定:轨道平面与 共面(2)周期一定:与地球自转周期 ,即T24h.(3)角速度一定:与地球自转的角速度 (4)高度一定:由Gm(Rh)得同步卫星离地面的高度h 3.6107 m.(5)速度一定:v 3.1103 m/s.5三种宇宙速度宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度7.9这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度,若7.9 km/sv11.2 km/s,物体绕 运行(环绕速度)轨道为椭圆第二宇宙速度11.2这是物体挣脱地球引力束
2、缚的最小发射速度,若11.2 km/sv16.7 km/s,物体绕 运行(脱离速度)第三宇宙速度16.7这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,若v16.7 km/s,物体将脱离 在宇宙空间运行(逃逸速度)四、经典时空观和相对论时空观1经典时空观(1)在经典力学中,物体的质量是不随 而改变的(2)在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是 【方法与知识感悟】当卫星由于某种原因速度突然改变时(开启或关闭发动机或空气阻力作用),万有引力就不再等于向心力,卫星将做变轨运行1当v增大时,所需向心力m增大,即万有引力不足以提供向心力,卫星将做离心运动,脱离原来的圆轨道,轨
3、道半径变大,但卫星一旦进入新的轨道运行,由v 知其运行速度要减小,但重力势能、机械能均增加2当卫星的速度突然减小时,所需向心力减小,即万有引力大于卫星所需的向心力,因此卫星将做向心运动,同样会脱离原来的圆轨道,轨道半径变小,进入新轨道运行时由v 知其运行速度将增大,但重力势能、机械能均减少(卫星的发射和回收就是利用了这一原理)三、课堂研讨1发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如右图关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A卫星在三个轨道运动的周
4、期关系是:T1T3T2 B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能D卫星在轨道2上运动时的机械能可能等于它在轨道3上运动时的机械能2冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为71,同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动,由此可知,冥王星绕O点运动的()A轨道半径约为卡戎的 B角速度大小约为卡戎的C线速度大小约为卡戎的7倍 D向心力大小约为卡戎的7倍3. 中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次实验“火星500”活动,王跃走出登陆舱,成功踏上模拟火星表面,在火星上首次留下中国人的足迹。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程,则下列说法中正确的是()A飞船在轨道上运动时,在P点速度大于在Q点的速度B飞船在轨道上运动时的机械能大于在轨道上运动时的机械能C飞船在轨道上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道上运动到P点时的加速度D飞船绕火星在轨道上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道同样半径运动的周期相同备注:学习不是一件困难的事情而最难办的是你不去学习!四:学后反思