课件21张PPT。万有引力定律的应用人造卫星？第2节——万有引力定律的应用思考：人造卫星的技术主要包含几个方面一、人造卫星发射原理第2节——万有引力定律的应用1687年 牛顿《自然哲学的数学原理》第2节——万有引力定律的应用地球无动力卫星发射原理图发射点A1发射点A:万有引力向心力第2节——万有引力定律的应用1、发射速度：求得：①最小的发射速度V = 7.9km/s第二节 万有引力定律的应用2、宇宙速度①第一宇宙速度：
v=7.9千米/秒；
（地球卫星的最小发射速度）第二节 万有引力定律的应用②第二宇宙速度（脱离速度）：
v=11.2千米/秒；
（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）③第三宇宙速度（逃逸速度）：
v=16.7千米/秒；
（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）第二节 万有引力定律的应用二、人造地球卫星1.卫星绕行速度v 、 ω 、T、
a与半径r的关系：第2节——万有引力定律的应用例、两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比r1∶r2=3∶1，下列有关数据之比正确的是( )
A.周期之比T1∶T2=3∶1
B.线速度之比v1∶v2=3∶1
C.向心加速度之比a1∶a2=1∶9
D.向心力之比F1∶F2=1∶9
分析：故C正确 F= GMm/r2D.a=GM/r2C.B.A.T2=4π2r3/(GM)第2节——万有引力定律的应用1-751第2节——万有引力定律的应用2、比较不同轨道卫星的v ω T a思考：v与第一宇宙速度7.9km/s的关系？【例】人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是： A.半径越大，速率越大，周期越小 B.半径越大，速率越小，周期越大 C.所有卫星的角速度相同，与半径无关 D.所有卫星的速率均相同，与半径无关【答案】B第2节 万有引力定律的应用 1、已知地球半径R1＝6.4×106m，地面附近重力加速度g＝10m/s2。计算在距离地面高为R2＝6.6×106m的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度v =？ 根据万有引力提供其做圆周运动的向心力求解 分析=5.6×103m/s故 vGM=gR12= mg 有又 卫星做圆周运动的向心力是它与地球间的万有引力，即第2节 万有引力定律的应用3 、已知地球质量为 M ，地球半径为 R ，引力常量为G。
(1)试利用上述物理量推导第一宇宙速度的表达式．（要写出必要的文字说明）
(2)若已知第一宇宙速度大小v1= 7.9km/s ，地球半径 R=6.4 ×103 km,引力常量G =6.67×10-11N·m2/kg2，请计算地球的质量（保留两位有效数字）
(3)请推导第一宇宙速度的另一种表达式 ，式中 g 为地球表面的重力加速度．第2节——万有引力定律的应用解： ( l )设发射的人造地球卫星质量为m、速度为v，
它到地心的距离为 r又近地卫星的轨道半径近似等于地球的半径 r=R联立推得第一宇宙速度(2)由上式得：代入数据解得 M=6.0×1024 kg(3)地球表面附近重力近似等于万有引力所以第2节——万有引力定律的应用小结：第二节 万有引力定律的应用1、7.9km/s既为第一宇宙速度，也是人造卫星的最小发射速度，同时也是最大的环绕速度 。2、①第一宇宙速度（环绕速度）：v=7.9千米/秒；②第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2千米/秒；③第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7千米/秒；3.卫星绕行速度v 、 ω 、T、
a与半径R的关系：4、 不同轨道绕行的人造地球卫星：作业：P101 2 ,6第二节 万有引力定律的应用再见！谢谢！1-751第二节 万有引力定律的应用四.预测未知天体——海王星、冥王星的发现 万有引力对研究天体运动有着重要的意义。海王星、冥王星就是根据万有引力定律发现的。在18世纪发现的第七个行星——天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星。后来，亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星(海王星)。后来，科学家利用这一原理还发现了太阳系的第9颗行星——冥王星，由此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意义。
