高中物理必修二万有引力定律 _ 本章小结课件29张PPT (2)

万有引力定律复习
本章知识的基础是两条定律，涉及三位科学家。
活动1
两条定律是：___________，
____________。
三位科学家是：______、_____、
_______.
开普勒三定律
万有引力定律
开普勒
牛顿
卡文迪许
1. 理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律
的公式 ，下列说法正确的是（ ）
A、公式只适用于轨道是椭圆的运动
B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等
C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星） 无关
D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
C
知识再现:开普勒行星运动定律
1．轨道定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是____，太阳处在所有椭圆的一个____上。
2．任何一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积_____。
3．所有行星的轨道的___________________跟________________的比值都相等。
即 。其中k与________________有关。
椭圆
焦点
相等
半长轴的三次方
公转周期的二次方
中心天体的质量
2. 对于万有引力定律的表述式，下面说法中不正确的是( )
A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
C. m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对作用力与反作用力
D. m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
B
3. 下列说法中不正确的是（ ）
A．万有引力定律揭示了自然界物体间普遍存在着一种基本相互作用—引力作用规律
B．卡文迪许用实验的方法证明了万有引力定律
C．引力常量的单位是N·m2/kg2
D．两个质量为1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67N
E．两个质量为1kg的物体（质量分布均匀的立方体）相距1m时的万有引力为6.67×10-11N
D
知识再现：万有引力定律
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，跟它们距离的平方成反比。
2．公式： ， G为万有引力常量，
G =6.67×10-11N·m2/kg2．是由卡文迪许在实验室用扭秤装置测出的.
3．适用条件：公式适用于_______的相互作用．
还适用于____________________的相互作用，此时公式中的r为两球心间的距离。
质点间
质量分布均匀的球体间
本章涉及的考题类型为两大题型三种考法。
活动2
定量计算、定性分析。
“g、R ”法和“T 、 r”法
稳定态的比较
变轨问题
4. 卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用。第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区。而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题。它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成。中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)。地球表面处的重力加速度为g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（ ）
A．g/4 B．g/9 C．4g D．9g
B
高度
7. 已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M(引力常量G为已知) ( )
A．月球绕地球运动的周期T及地球的半径R
B．地球绕太阳运行周期T 及地球到太阳中心的距离R
C．人造卫星在地面附近的运行速度V和周期T
D．地球绕太阳运行速度V 及地球到太阳中心的距离R
C
6. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体．要确定该行星的密度只需要测量（ ）
A．飞船的轨道半径 B．飞船的运行速度
C．飞船的运行周期 D．行星的质量
定量计算的基本方法：（以估算天体的质量和密度为例）
① “g、R”法
由 得：

，
由 及 得：
② “T 、 r”法
由 得：
由 及 得：
当ｒ＝Ｒ时
答案：C
18.已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：
同步卫星绕地球作圆周运动，由 得
⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
补1.现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B,它们的轨道半径分别为rA和rB.如果rA>rB,则（ ）
A.卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大?
B.卫星A的线速度比卫星B的线速度大?
C.卫星A的角速度比卫星B的角速度大?
D.卫星A的加速度比卫星B的加速度大? ?
A
稳定态的比较：
轨道半径r越大， T越__， v、ω、a越__。
质量m相等时，EK越__、Ep越__、
E机①同一条椭圆轨道上，机械能____
② 不同轨道上， r越大， E机越__。
大
小
小
大
相等
大
补2.现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B,它们的轨道半径分别为rA和rB.如果rA>rB,则（ ）
A.卫星A的动能比卫星B的动能大?
B.卫星A的重力势能比卫星B的重力势能大?
C.卫星A的机械能比卫星B的机械能大
D.卫星A的机械能可能比卫星B的机械能小 ?
D
13. 如图所示的是嫦娥三号飞船登月的飞行轨道示意图，下列说法正确的是（ ）
A．在地面出发点A附近，即刚发射阶段，飞船处于超重状态
B．从轨道上近月点C飞行到月面着陆点D，飞船处于失重状态
C．飞船在环绕月球的圆轨道上B处须点火减速才能进入椭圆轨道
D．飞船在环绕月球
的椭圆轨道上时B处的
加速度小于在圆轨道上
时B处的加速度
AC
变轨问题的处理方法：
_____发射、_____回收。
易错点：
变轨处（切点处）的加速度_____。
加速
减速
不变
本章涉及的特殊天体为两种卫星三种速度。
活动3
同步卫星、双星。
第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度
9. 人造卫星以第一宇宙速度环绕地球运动。关于这个卫星的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．卫星的周期比以其他速度环绕地球运动的人造卫星都小　　
B．卫星必须在赤道平面内运动
C．卫星所受万有引力大于它绕地球运动所需的向心力　
D．卫星的运行周期必须等于地球的自转周期
A
11. 人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，以下说法正确的是（ ）
A．近地点速度一定大于7.9 km/s
B．近地点速度一定在7.9 km/s－11.2 km/s之间
C．近地点速度可以小于7.9 km/s
D．远地点速度一定小于在
同高度圆轨道上的运行速度
CD
知识再现:三种宇宙速度
1．第一宇宙速度（环绕速度 ）：v1＝_______，是人造地球卫星的最__发射速度，也是人造地球卫星环绕地球运行的最__速度（定性分析）。还是人造卫星在________环绕地球作匀速圆周运动的速度 （定量计算）。
推导：由 得： =7.9km/s。
由 得： =7.9km/s
2．第二宇宙速度（脱离速度）：v2＝____km/s，使卫星挣脱地球的束缚，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＝____km/s，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
7.9 km/s
小
大
地面附近
11.2
16.7
12. 关于对我国发射的“亚洲二号”地球同步卫星的说法，正确的是（ ）
A、若其质量加倍，则轨道半径也要加倍 B、它在北京上空运行，故可用于我国的广播电视
C、它以第一宇宙速度飞行
D、它运行的角速度与地球自转角速度相同
D
知识再现:同步卫星
1. 与地球__转同步，周期T＝____ 。
2.定点在_____上空h=______km处。
3.线速度v=___km/s＜7.9km/s
4.所有同步卫星的轨道平面、高度、运行方向、加速度、角速度、周期、线速度大小_______。
自
24h
赤道
3600
3.1
都相同
15. 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7∶1，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1/7
B．角速度大小约为卡戎的1/7
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
A
知识再现:双星
1.特点：双星的________________相等；
双星的_________相等。
2.易错点：r的意义 不同。
中的r指的是______________
_____________， 中的r指的是______
_____。
角速度（或周期）
向心力大小
两个天体（双星）
中心之间的距离
圆轨道
的半径
本章易错点为两类比较三个物体
活动4
赤道上的物体、近地卫星、同步卫星
17. 如图所示，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度大小分别为a1、a2、a3，则下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
方法提炼:关键抓住比较的依据
1.卫星p和q各量的比较，直接应用稳定态的比较的结论：r越小， T越__， v、ω、a越__。
2.赤道上的物体与同步卫星的
比较，抓住______相同，
由 比较v，
由 比较a。
＜
＝
＞
＞
＞
＞
＞
＝
ω、T
大
小
答案：AD