2019_2020学年高中物理第三章万有引力定律本章优化总结课件+学案含答案（2份打包）教科版必修2

本章优化总结 　万有引力定律的综合应用 万有引力定律揭示了自然界中普遍存在的一种相互作用规律，将地面上物体的运动与天体的运动统一起来，其分析方法不是很复杂，无论是行星绕太阳的运动，还是卫星绕行星的运动，将它们的运动均看做是匀速圆周运动，紧紧把抓住“万有引力提供向心力”这一点来进行，即向心力＝万有引力． 可表示为m＝mω2r＝mr＝ma＝G． 在应用时应注意区分以下模糊概念 1．天体半径和卫星轨道半径的区别 天体半径反映天体大小，而卫星轨道半径是卫星绕天体做圆周运动的半径，一般卫星的轨道半径总大于该天体的半径，只有当卫星贴近天体表面运行时，可近似认为卫星轨道半径等于天体半径． 2．赤道上物体的加速度与卫星的加速度的区别 赤道上物体受地球的万有引力作用，万有引力的作用产生两个效果，一个分力提供物体随地球自转做圆周运动的向心力，另一个分力才是重力，由于重力近似等于万有引力，所以赤道上物体的加速度很小．而卫星的向心加速度由万有引力提供． a是地球赤道上一幢建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9．6×106 m的卫星，c是地球同步卫星，某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示)，经48 h，a、b、c的大致位置是图乙中的(取地球半径R＝6．4×106 m，地球表面重力加速度g＝10 m/s2，π＝)( ) [解析]　由G＝m(R＋h)可得T＝　＝ ，代入数据可求得b的周期为20 000 s．从图甲位置经48 h后，同步卫星c应位于a的正上方，而卫星b绕地球做完整圆周运动的次数为8．63次，可以判断只有B符合要求． [答案]　B 　人造卫星的几个问题 1．发射速度与环绕速度 要将人造卫星发射到预定的轨道上，就需要给卫星一个发射速度，发射速度随着发射高度的增加而增大．最小的发射速度为v＝ ＝＝7．9 km/s，即第一宇宙速度，它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度．由v＝ 可知，人造地球卫星的轨道半径越大，环绕速度越小，所以第一宇宙速度v＝7．9 km/s是人造地球卫星最小的发射速度和绕地球做匀速圆周运动的最大的环绕速度． 2．稳定运行和变轨运行 卫星绕天体稳定运行时，万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力，由＝m，得v＝ ，由此可知，轨道半径r越大，卫星的速度越小．当卫星由于某种原因，其速度v突然变化时，F万和m不再相等，因此就不能再根据v＝ 来确定r的大小．当F万>m时，卫星做近心运动，卫星轨道半径r减小，线速度v增大；当F万