4.2 万有引力定律的应用 学案 -2024-2025学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

万有引力定律的应用——人造卫星 一、卫星的定义：卫星是指围绕 运行的天然天体或人造天体。 大家知道哪些卫星？ 二、卫星运行的条件： 人造卫星如何绕地球运行呢？ 卫星运行的条件：卫星做圆周运动的圆心必在 。 三、卫星的运行规律 假设：人造卫星质量为m，地球质量为M，人造卫星到地心的距离为r。 ( r M m )试计算：卫星的线速度 v、角速度 w、周期 T、向心加速度 a 分别为多少？ 根据万有引力提供向心力， 得， ①v=　　　　,可见随着轨道半径增大,卫星的速度 ； ②ω=　　　　,随着轨道半径的增大,卫星的角速度　　　;  ③T=　　　　,随着轨道半径的增大,卫星绕地球运行的周期　　　　;  ④a=　　　　,随着轨道半径的增大,卫星向心加速度速度　　　;  规律总结：越近越 ，越远越 。 四、近地卫星 1、 定义：在地球表面附近运行的卫星，计算时轨道半径可近似取地球半径。 2、运行特点：轨道最 ，运行最 ，周期最 。 其运行速度为 ，运行周期为 。 【例１】据报道,嫦娥一号探月卫星和嫦娥二号探月卫星的环月运行均可视为 匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则（　） 　A.嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更长 B.嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更短 C.嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更小 D.嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大 【针对训练1】火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比( ) A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大 C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的向心加速度较大 5、 同步卫星 1、想一想：始终相对于肯尼亚（在赤道上）静止的卫星如何运行？ 2、 同步卫星的运行特点 “五定”： 【例2】关于地球同步卫星，下列说法正确的是(　　 ) A．它的周期与地球自转周期相同 B．它的周期、高度、速度大小都是一定的 C．我国发射的同步通讯卫星可以定点在济南上空 D．我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空 【针对训练2】某同学通过直播得知“神舟”六号在圆轨道上运转一圈的时间小于24小时，由此他将其与同步卫星进行比较而得出以下结论，其中正确的是（　 ） A.“神舟”六号运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度  B.“神舟”六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫星的速率  C.“神舟”六号在圆轨道上的运行角速度小于同步卫星的角速度 D.“神舟”六号运行时离地面的高度小于同步卫星的高度 学科网（北京）股份有限公司 $$