2021届全国新高三物理备考-万有引力与航天课件.pptx

1、2021届全国新高三物理精品备考万有引力定律万有引力定律复习要点复习要点n1.开普勒行星三定律；开普勒行星三定律；n2.赤道上和两极上万有引力与重力的关系；赤道上和两极上万有引力与重力的关系；n3.地面方程和四个高空方程；地面方程和四个高空方程；n4.天体质量和密度的计算；天体质量和密度的计算；n5.双星模型和三星模型；双星模型和三星模型；n6.三个宇宙速度；三个宇宙速度；n7.近地卫星和同步卫星；近地卫星和同步卫星；n8.卫星变轨问题；卫星变轨问题；n9.高空和赤道上三个物体的比较；高空和赤道上三个物体的比较；一、一、开普勒三定律开普勒三定律定律定律内容、公式内容、公式图示图示开普勒第一定律

2、开普勒第一定律（椭圆轨道定律）（椭圆轨道定律）所有行星绕太阳运动的轨道都是所有行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在椭圆的一个太阳处在椭圆的一个_上上开普勒第二定律开普勒第二定律（面积定律）（面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的时间内扫过_的面积的面积焦点焦点相等相等椭圆椭圆开普勒第二定律的理解开普勒第二定律的理解如果时间间隔如果时间间隔t2t1t4t3，由开普勒第二定律知道面积，由开普勒第二定律知道面积SASB，可见离太阳越近，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大，故，行星在相等时间内经过的弧长越长

3、，即行星的速率越大，故近日点速率最大，近日点速率最大，远日点速率最小远日点速率最小；行星靠近太阳运动时速率增大，远离太阳运动时速率减小。；行星靠近太阳运动时速率增大，远离太阳运动时速率减小。公转周期公转周期相等相等无关无关一、一、开普勒三定律开普勒三定律二、二、万有引力万有引力与与重力的关系重力的关系1、地球表面上的重力与万有引力的关系地球表面上的重力与万有引力的关系2.重力与纬度的关系二、二、万有引力万有引力与与重力的关系重力的关系3.重力、重力加速度与高度的关系重力、重力加速度与高度的关系二、二、万有引力万有引力与与重力的关系重力的关系三、地面和高空基本方程三、地面和高空基本方程 地面上地

4、面上高空中高空中思路3.四个重要结论四个重要结论速记口诀：速记口诀：“高轨低速周期长，低轨高速周期短高轨低速周期长，低轨高速周期短”三、地面和高空基本方程三、地面和高空基本方程质质量量密密度度 四、天体质量和密度的计算四、天体质量和密度的计算五、五、双星模型双星模型和三星模型和三星模型1.双星模型：双星模型：两个离得比较近的天体，在彼此间的引力作用下绕两者连线上的一点两个离得比较近的天体，在彼此间的引力作用下绕两者连线上的一点做圆周运动，这样的两颗星组成的系统称为做圆周运动，这样的两颗星组成的系统称为双星双星。3.双星模型的特点双星模型的特点五、五、双星模型双星模型和三星模型和三星模型五、五、

5、双星模型双星模型和三星模型和三星模型五、五、双星模型双星模型和三星模型和三星模型7.9 数值数值意义意义第一宇第一宇宙速度宙速度_km/s卫星在地球表面附近绕地球做卫星在地球表面附近绕地球做_运动的速度运动的速度第二宇第二宇宙速度宙速度_km/s使卫星挣脱使卫星挣脱_引力束缚的最小地面发射速度引力束缚的最小地面发射速度第三宇第三宇宙速度宙速度_km/s 使卫星挣脱使卫星挣脱_引力束缚的引力束缚的_地面发射速度地面发射速度匀速圆周匀速圆周11.2地球地球16.7太阳太阳最小最小六六、宇宙速度、宇宙速度2.人造卫星的运行规律：人造卫星的运行规律：人造卫星的运行规律类似行星运行规律。人造卫星的运行规

6、律类似行星运行规律。七、近地卫星和同步地球七、近地卫星和同步地球卫星卫星3.近地卫星近地卫星(1)概念：概念：指轨道在地球表面附近的卫星，计算时轨道半径可近似指轨道在地球表面附近的卫星，计算时轨道半径可近似取地球半径取地球半径。(2)特点：特点：r=R；速率一定：线速度大小一定速率一定：线速度大小一定(7.9km/s)（速率最大的人造卫星）（速率最大的人造卫星）。七、近地卫星和同步地球七、近地卫星和同步地球卫星卫星4.地球同步卫星地球同步卫星（通信卫星）（通信卫星）(1)概念：相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星，叫做地球同步卫星。概念：相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星，叫

7、做地球同步卫星。(2)特点：六个特点：六个“一定一定”转动方向一定：和地球自转方向一致；转动方向一定：和地球自转方向一致；周期一定：和地球自转周期相同，即周期一定：和地球自转周期相同，即T24 h；角速度一定：等于地球自转的角速度；角速度一定：等于地球自转的角速度；轨道平面一定：所有的同步卫星都在赤道正上方，其轨道平面必须与赤道平面重合；轨道平面一定：所有的同步卫星都在赤道正上方，其轨道平面必须与赤道平面重合；高度一定：离地面高度固定不变高度一定：离地面高度固定不变(3.6104 km)；速率一定：线速度大小一定速率一定：线速度大小一定(3.1103 m/s)。七、近地卫星和同步地球七、近地卫星和同步地球卫星卫星八、变轨问题八、变轨问题PQ1、变轨过程2、回收过程八、变轨问题八、变轨问题1、变轨原理：加速离心，减速近心。注意：变轨时间极短，瞬间即可完成，所以变轨时假定卫星位置不变。九、赤道平面上三物体的比较九、赤道平面上三物体的比较A 赤道上随地球自转的物体B近地卫星C同步卫星九、赤道平面上三物体的比较九、赤道平面上三物体的比较