3. 万有引力定律的应用优质课教案整理｜教案在线预览

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基本理论一、开普勒运动定律1．开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆.太阳处在所有椭圆的一个焦点上. 2．开普勒第二定律：对于每一个行星而言.太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积. 3．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等. R3表达式：

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所属课文：3. 万有引力定律的应用

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3. 万有引力定律的应用优质课教案整理

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基本理论

一、开普勒运动定律

1．开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆.太阳处在所有椭圆的一个焦点上.

2．开普勒第二定律：对于每一个行星而言.太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.

3．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.

R3表达式：

kT

二．万有引力定律

1．内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的.引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比.与它们的距离的二次方成反比.

m1m21122FG2．公式：

其中

G6.6710Nm/kg.r公式适用条件：质点

质点间的相互作用.

特殊情况：⑴两质量分布均匀的球体间的相互作用. 也可用本定律来计算.其中r为两球心间的距离.

⑵一个质量分布均匀的球体和球外一个质点间的万有引力也适用.其中r为质点到球心间的距离. 三、三种宇宙速度

1、第一宇宙速度（环绕速度）： v=7.9km/s 此速度是人造地球卫星的最小发射速度．也是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大速度．

２、第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2km/s 此速度是使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．

３、第三宇宙速度（逃逸速度）：

v316.7km/s.此速度是使物体挣接脱太阳引力束缚的最小发射速度．

注意:(1)三种宇宙速度均指发射速度．不要误认为是环

绕速度．

⑵任何星体都有对应的宇宙速度．以上三种宇宙速度是对地球而言的．

处理问题方法和思路

一.万有引力定律的应用

1、基本方法

把天体(或人造卫星)的运动看成匀速圆周运动.

2、解决天体圆周运动问题的两条思路

⑴在地面附近万有引力近似等于物体的重力.



mg即

整理得

gR2.r2⑵天体运动都可以近似地看成匀速圆周运动.其向心力

由万有引力提供. 即

F引F向一般有以下几种表述形式：

22MmMm4Mmv2①



② ③

GG2mrm2r22rrTrr

3.天体质量和密度的计算

⑴利用天体表面的重力加速度g和天体的半径R计算.

⑵

利用卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r.

(3)若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动.可认为其轨道半径r等于天体半径R.

二.卫星各物理量的变化及变轨问题讨论

1.卫星的各物理量随轨道半径的变化的规律 ⑴向心力和向心加速度讨论

。

随着轨道半径的增加,卫星的向心力和向心加速度都减小.

⑵线速度讨论。

⑶

角速度速度讨论。

⑷

周期讨论。

2.卫星的稳定运行和变轨运动分析

3.同步卫星

三.双星和三星问题

双星特点: ⑴圆心在连线上. ⑵角速度、周期相等. ⑶半径关系

三星特点: ⑴圆心在几何中心. ⑵角速度、周期相等.⑶一般由几何方法确定其轨道半径

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