人教版（2019）必修第二册 第七章 全章复习课件 (共34张PPT)

(共34张PPT)
第七章 全章复习
万有引力
天体：
地面上的物体：
重力
变化
两极:
引力=重力
赤道:
重力+向心力=引力
距地h处：
星球表面：
重力
加速度：
一.开普勒三定律
1.开普勒第一定律:
太阳
轨道定律:所有行星绕太阳做椭圆运动,太阳在椭圆的一个焦点上
2.开普勒第二定律:
太阳
面积定律:对某个行星,连接太阳和行星的矢径,在相等的时间内扫过的面积相等。
3.开普勒第三定律:
b
a
周期定律:所有行星的半长轴的立方与其周期的平方的比值是个恒量.
近快远慢
R3
T2
=K
1、寻找开普勒第三定律中的K
设某行星绕太阳做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，太阳质量为M，请确定衡量K。
【结论】K只与中心被绕天体（M）有关。
2、一个太空探测器进入一个圆形轨道绕太阳运转，已知其轨道半径为地球绕太阳运转轨道半径的9倍，则太空探测器绕太阳运转的周期是【 】
A．9年 B.3年 C.27年 D.81年
C
3、飞船沿半径为R的圆周轨道绕地球运动，其周期为T。如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆轨道和地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径为R0，求飞船由A点到B点所需要的时间？
二、万有引力定律
2、公式表示：
3、（1）G是引力常量，适用于任何两个物体；它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力．
（2）r是两物体之间的距离，当两物体是质量均匀分布的球体时，r是指两球心间距离；
自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在他们的连线上， 引力的大小与两物体的质量M和m的乘 积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。
1、内容：
例题1、已知引力常量为G，地球半径R，地球质量为M，卫星绕地球做圆周运动的轨道半径为r。 求卫星的：(1)加速度a; (2)线速度v；(3)周期T；（4）地球表面的重力加速度。
解决天体运动问题的做题思路：
万有引力=向心力
r
M
m
an减小
ω减小
T增大
v减小
结论： 随r增大
【总结】解决天体运动问题的做题思路：
r
M
m
列方程：
1.求线速度v大小：
2.求周期T大小：
3.求加速度a大小：
4.求角速度大小：
注意：确定准物体运行的轨道半径 r=
r
R+h
R
万有引力=向心力
2、如图所示，A、B、C是地球大气层外沿圆轨道绕地球运行的三颗卫星，则【 】
A．B、C的周期相等且大于A的周期
B．B、C的向心加速度大小相等，且大于A的向心加速度
C．B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度
D．B、C的角速度大小相等，且大于A的线速度
an减小
ω减小
T增大
v减小
结论： 随r增大
地球
A
B
C
A
越远越慢
图13
3、（09春） 2008年9月27日，“神舟七号”航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动（图13），这是我国航天发展史上的又一里程碑。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R。飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，距地面的高度为h，求：
（1）飞船加速度a的大小；
（2）飞船速度v的大小。
预定圆
轨道
图15
5、（10夏） 2008年9月25日21时10分，我国成功发射了神舟七号飞船。用长征二号F型运载火箭将神舟七号送入椭圆轨道，实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图15所示。飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球的质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）飞船在预定圆轨道上飞行的周期T；
（2）飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小。
1、已知地球的半径R, 地球表面的重力加速度g, 环绕地球表面做圆周运动的卫星的速度为v,万有引力常量为G，求地球的质量和密度。
2、若月球围绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，又知月球到地心的距离为r，地球半径为R，试求出地球的质量和密度。
【解】万有引力提供月球做圆周运动的向心力：
2.测出天体的半径R和表面的重力加速度g
三、万有引力的应用--天体质量或密度的估算
1. 测出卫星围绕天体做匀速圆周运动的周期T
【总结】万有引力与重力的区别
（一）地球表面上物体的重量变化
1.两极:
引力=重力.
2.赤道:
重力+向心力=引力.
3.重力的变化:
随纬度的增大而增大
（二）卫星的重力就是引力
F引
G
G
F引
F向
练习1、2007年10月24日，我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射。“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星。设卫星距月球表面的高度为h，已知月球半径为R，质量为M，引力常量为G。求：
（1）月球表面的重力加速度g；
（2）卫星所在处的重力加速度g’；
解：（1）月球表面：
（2）距离地面h处：
．
．
．
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．
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．
．
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．
．
练习3、地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/4，则该处距地面球表面的高度h为
练习4、一名宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量，做了如下实验：将一个小球从该星球表面某位置以初速度v竖直向上抛出，小球在空中运动一段时间后又落回原抛出位置，测得小球在空中运动的时间为t，已知万有引力恒量为G，不计阻力。试根据题中所提供的条件和测量结果，求：
（1）该星球表面的“重力”加速度g的大小；
（2）该星球的质量M；
（3）如果在该星球上发射一颗围绕该星球做匀速圆周运动的卫星，则该卫星运行的最小周期T为多大？
5、某行星的自转周期为T=6h，用弹簧秤在该行星的”赤道“和”两极“处测同一物体的重力，在该星球的赤道测得的读数为在其北极所得读数的90％， （星球视为球体）。求该行星的平均密度是多大？
10％的引力到哪去了？
卫星的轨道圆心在哪儿？
所有卫星的轨道圆心都在地心上。
人造卫星 宇宙速度
（一）宇宙速度
1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s．
　
它等于近地卫星绕地球表面做匀速圆周运动的线速度．
它是从地面成功发射一个卫星的最小发射速度！
２、第二宇宙速度(脱离速度) v2=11.2 km/s 　
这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度．
3、第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7 km/s
这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．
1、近地卫星
F万
在地球表面处飞行的卫星，但是已经脱离地表了！
（1）作圆周运动的轨道半径为地球半径R；
（2）由于紧贴地表，卫星的重力加速度为g。
（二）人造卫星
它·绕地球表面做匀速圆周运动的线速度最大！！
2、地球同步卫星
（1）相对于地面静止的和地球具有相同周期的卫星.
（2）同步卫星的特点：
①周期T=24h
②离地球表面高度一定h=36000km
③必须在赤道上空
人造卫星
近地
卫星
R
T=85min
T=24h
在赤道上空，h=36000km
同步
卫星：
v=7.9km/s
【练一练】通信卫星又叫同步卫星，下面关于同步卫星的说法中正确的是 【 】
A.所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内
B.所有的地球同步卫星的质量都相等
C.所有的地球同步卫星绕地球作匀速圆周运动的
角速度都相等
D.所有的地球同步卫星离地球的高度都相等
ACD
【练一练】据报道，我国首颗数据中继卫星----“天链一号01星”，于2008.4.25在西昌卫星发射中心成功发射，经过四次变轨控制后，于5.1成功定点在东京770赤道上空的同步轨道，关于成功定点“天链一号01星”说法正确的是【 】
A.运行速度大于7.9km/s
B.离地面高度一定，相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球运行的角速度大
D.向心加速度比静止在赤道上的物体的向心加速度小
BC
【神奇的双星】：
在宇宙中，恒星有单个的，例如我们所在的太阳系中的太阳；有两个恒星相伴的；也有多个恒星聚会的,花样十分丰富．据观测：每四颗星中只有一颗是单独行动的，其它大概有三分之一是双星，我们把两颗相伴在一起的彼此紧密环绕而行的恒星称为双星（Binary Stars），例如仙王U变星．而其余的则是多星聚星，例如巨蟹座三合星．所有这些结群的星在肉眼看来都是单独的，多数即使用望远镜看来也象是单独的，贴得最近的星只有用摄谱仪才能探测出来．
仙王U变星
巨蟹座三合星
L
m1
m2
r2
r1
1.向心力大小相等：
2.周期和角速度相等：
七、双星问题:靠两颗星球间的引力，提供各自所需要的向心力的星球称为双星。
３.轨道半径的关系：
它们的轨道半径与质量成反比。
八、发射地球同步卫星的过程：
1、先成为近地卫星，进入圆形轨道（近地轨道）；
2、在A点二次点火加速，进入椭圆轨道；
3、在B点再次加速进入圆形轨道（远地轨道）。
3
B
2
A
1
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,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,则当卫星分别在1，2，3轨道上正常运行时以下说法对的是【 】
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率.
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点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度.
D.卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度.
P
Q
1
2
3
BD
离心条件
【总结】变轨问题
P
Q
3
1
2
图8
（1）匀速圆周运动相比就用F引=F向做； （2）椭圆轨道与圆周运动相比用离心和向心来做。