1、第三单元,万有引力,人造地球卫星,1、所有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、行星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,3、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.,一、开普勒行星运动定律:行星是怎样运动的,1.内容:自然界任何两个物体之间都存在着相互作用的引力,两物体间的引力的大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.,其中G ,表达式:,二、万有引力定律,2.适用条件: 公式适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点. 均匀球体可视为质点,r为两球心间的距离,当研究物体不能看成质点
2、时,可把物体假想分割成无数个质点,求出一个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力然后求合力,例、如图所示,大球质量为M小球质量为m, 球心间距为,沿竖直直径对称挖去半径为 的球,求剩余部分对小球的吸引力。,三、万有引力和天体运动,()万有引力提供向心力,1、基本关系,(2)、万有引力等于重力,2、求中心天体的质量(较大天体),则,R是轨道半径 T是公转周期,3、求中心天体密度,R0为自身半径 R为环绕天体轨道半径,近星运行时:RR0,则,4、卫星的V、T、a与r的关系(万有引力提供向心力):,5、宇宙速度,方法一:人造卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力.,方法二:重力提供向心力,(1
3、)第一宇宙速度:,第一宇宙速度:v17.9km/s,是人造地球卫星环绕地球运行的最大速度(最大环绕速度) ,也是人造地球卫星的最小发射速度。第二宇宙速度(脱离速度):v211.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。第三宇宙速度(逃逸速度):v316.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。,了解:从地球表面水平发射时 7.9km/sV 11.2km/s,绕地球沿椭圆运动; 11.2km/s V 16.7km/s,绕太阳沿椭圆运动 V 16.7km/s,离开太阳而去,6、同步卫星通信卫星(1)位于赤道上空(2)T和h是定值:与地球自转周期相同,即T24小时(定值),由,且RR0+h,知,是定值,7其它轨道卫星:,只要轨道中心在地心(即万有引力全部用来充当向心力)的轨道都可以发射。如图所示:,