第四章 万有引力定律及航天章节复习大单元备课课件-2022-2023高一物理鲁科版（2019）必修第二册

第四章 万有引力定律及航天 章节复习大单元备课课件 旧知巩固 1.开普勒第一定律的内容是什么？ 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 （轨道定律） 旧知巩固 2.开普勒第二定律的内容是什么？ 任何一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 （面积定律） 旧知巩固 3.开普勒第三定律的内容是什么？ 行星绕太阳运行轨道半长轴a的立方与其公转周期T的平方成正比（周期定律） 旧知巩固 4.万有引力定律的内容是什么？ 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物体质量的乘积成正比，与这两个物体间的距离r的平方成反比。 旧知巩固 5.万有引力定律的公式是什么？ ①r为两质点的距离；若是两个质量分布均匀的球体，r则是两球心的距离 ②G为引力常量，在数值上等于两个质量都为1kg的物体相距1m时相互吸引力的大小。通常取G= 探索提升 1.重力是如何定义的？ 物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力 为什么不能说“重力就是地球的吸引力”？ 重力只是万有引力的一个分力！ 精准点拨 考点一 万有引力和重力的关系 ①在两极：重力等于万有引力 ②在赤道处： ③随着纬度增加，向心力减小，重力增大，两极处重力最大，等于万有引力 例1 关于万有引力的说法，正确的是( ) A.万有引力只是宇宙中各天体之间的相互作用力。 B.万有引力是宇宙中所有具有质量的物体间的相互作用力。 C.太阳对地球的万有引力会大于地球对太阳的万有引力。 D.重力就是万有引力的作用。 B 探索提升 负责执行中国第一次自主火星探测任务的“天问一号”探测器于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。 2.我们能否计算火星的质量和密度？ 精准点拨 考点二 中心天体质量和密度的计算 ①利用中心天体表面物体：重力等于万有引力 ②利用绕行天体：万有引力提供向心力 当 4 × 3.142 ×（1.5×1011）3 6.67 × 10–11 ×（3.16×107）2 = = 2.0×1030 kg 例2 已知地球绕太阳公转的轨道半径r=1.5×1011m， 公转的周期T=3.16×107s.试估算太阳质量。 开普勒第三定律（k值由中心天体质量决定） 探索提升 2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升 3.需要满足哪些条件，才能成功发射卫星？ 三大宇宙速度 1.第一宇宙速度：是人造卫星发射上天的最小速度，也是最大环绕速度。 2.第二宇宙速度： 是人造卫星脱离地球引力所需的速度，也称脱离速度. 3.第三宇宙速度： 当人造卫星发射速度达到此值时就会脱离太阳引力的束缚，飞出太阳系。 精准点拨 考点三 第一宇宙速度的推导 ①重力提供向心力 ②万有引力提供向心力 例3 直径为32km的小行星密度和地球密度相同，已知地球的半径为6400km，地球的第一宇宙速度约8km/s，在小行星上发射一颗环绕其表面附近运行的卫星，则此卫星的环绕速度约为（ ） A.10m/s B.20m/s C.30m/s D.40m/s B 探索提升 4.如何计算卫星的运动速度、运动周期等物理量？ 高轨低速大周期 精准点拨 考点四 人造卫星运动参量 例4 如图所示，质量相同的两颗卫星，围绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A.卫星a的角速度大于卫星b的角速度 B.卫星a的加速度小于卫星b的加速度 C.卫星a的动能大于卫星b的动能 D.相同时间内两颗卫星与地心的连线扫过的面积相同 A 探索提升 5.很多国家都发射了地球同步卫星，这些卫星会相撞吗？ 精准点拨 考点五 地球同步卫星的特点 ①定轨道平面，其运行轨道平面在赤道平面内 ②定周期，即运行周期等于地球自转周期（24h） ③定高度，即离地面高度一定（h=36000km） ④定速度，即运行速度一定 例5 2022年7月14日下午，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”送入太空与天和核心舱进行对接，如图所示。已知空间站在近地轨道上做匀速圆周运动，其轨道高度低于地球同步卫星的轨道高度，则下列说法正确的是（ ） A.空间站中的航天员不受重力作用 B.空间站的在轨运行周期小于24h C.空间站的角速度小于同步卫星的角速度 D.空间站在轨运行速度一定大于7.9km/s B 探索提升 卫星在发射升空过程中并非“一步登天”，而是逐渐进入预定轨道的。 6.卫星从低轨变到轨应采取什么措施？ 精准点拨 考点六 卫星变轨问题 卫星要发射到更高的轨道，需要更大的发射速度