万有引力复习PPT教学课件
说明:判断是否作简谐振动的依据是
F kx
简谐运动中位移、加速度、速度、动 量、动能、势能的变化规律
平衡位置:振动物体能够静止时的位置。
（1）振动中的位移x都是以平衡位置为起点的， 因此，方向就是从平衡位置指向末位置的方向， 大小就是这两位置间的距离，两个“端点”位 移最大，在平衡位置位移为零。
思考:怎样才能描绘位 移随时间变化图线?
A.
a1 a2
R2 r2
B.
a1 r a2 R
(B D )
C.
v1 v2
R2 r2
D.
v1 R v2 r
3、火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质
量的1/9，那么 A. 火星的密度是地球的8/9
(A 、B、C、D )
B. 火星表面的重力加速度是地球表面的4/9
C. 火星上的第一宇宙速度是地球上的√2/3
思考与讨论
3、做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下 说法正确的是（ ） A、速度一定为正值，加速度一定为正值。 B、速度不一定为正值，但加速度一定为正值。 CB、速度一定为负值，加速度一定为正值。 D、速度不一定为负值，加速度一定为负值。
思考与讨论
4．做简谐振动的弹簧振子受到的回复力与 位移的关系可用图中哪个图正确表示出来？ （ ）C
度为g,地球的自转周期为T）
s 4 2
R h3
T
g
11、一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半 径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运 转周期是：（C）
A. 4年 B. 6年 C. 8年 D. 9年
12、已知一颗近地卫星的周期约为5100s，今 要发射一颗同步卫星，它离地面高度约为地球 半径的多少倍？
位移随时间变化 关系图是正弦或 余弦曲线.
简谐运动中位移、加速度、速度、动 量、动能、势能的变化规律
（2）加速度a在两个“端点”最大，在 平衡位置为零，方向总指向平衡位置。
a=-kx/m
（3）速度大小v与加速度a的变化恰好 相反，在两个“端点”为零，在平衡位 置最大，除两个“端点”外任何一个位 置的速度方向都有两种可能。
大小___加速度方向___大小___.
f、d点的位移____回复力____
加速度___速度______.
g、势能最大的点有_________.
动能最大的点有_________.
h、t=2.5s时，振子的位移方向____.
速度方向___加速度方向______.
三、描述简谐运动特征的物理量
1、全振动：振动物体往返一次（以后完全重 复原来的运动）的运动，叫做一次全振动。
2、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大 距离，叫做振幅，用A表示，单位为长度单位 单位，在国际单位制中为米（m） ，振幅是描 述振动强弱的物理量，振幅大表示振动强，振 幅小表示振动弱。振幅的大小反映了振动系统 能量的大小。
三、描述简谐运动特征的物理量
3、周期：做简谐运动的物体完成一次全振动 所需要的时间，叫做振动的周期用T表示，单 位为时间单位，在国际单位制中为秒（s）。
4
2g .
R
C. 卫星的周期为 2 2R .
g
D. 卫星的线速度大小为 1 2Rg .
2
例：登月飞行器关闭发动机后在离月球表面 112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期是 120.5min，已知月球半径是1740km，根据这些 数据计算月球的平均密度。
（G＝6.67*10－11N*m2/kg2）
思考与讨论
s/cm
2a
e
bd 0 1 2 34
-2
c
5、根据振子的运动图象回答：a、
图中各点表示平衡位置的有___
b、开始振动时，振子的所处的位
置是_____(平衡位置，最大位移）
c、振子的周期，频率是________.
d、振子的振幅是____振子在6秒内
f 5
et、/通sc过点的的路位程移_________回. 复力方向____
简谐运动的特点：
1、简谐振动是最简单、最基本的运动，简谐 振动是理想化的振动。
2、回复力与位移成正比而方向相反，总是指 向平衡位置。
3、简谐运动是一种理想化的运动，振动过程 中无阻力，所以振动系统机械能守恒。
4、简谐运动是一种非匀变速运动。 5、位移随时间变化关系图是正弦或余弦曲线.
Байду номын сангаас结
机 1、定义
M=4π2（R+h）3/GT2
V=4πR3/3
ρ=M/V =3π（R+h）3/GT2R3 =3.26*103kg/m3
例：在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码 重力为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测 得其环绕周期是T。据此求该星球的质量。
F=GMm/R2=mR(2π/T)2，M=F3T4/16Gπ4
胡克定律
在弹簧发生弹性形变时，弹簧振
子的回复力F与振子偏离平衡位置 的位移x大小成正比，且方向总是
相反，即：
F kx
这个关系在物理学中叫做胡克定律
式中k是弹簧的劲度系数。负号 表示回复力的方向跟振子离开平 衡位置的位移方向相反。
定义:物体在跟位移大小成正比， 并且总是指向平衡位置的力作用 下的振动，叫做简谐运动。
振动周期是描述振动快慢的物理量，周期越 长表示振动越慢，周期越小表示振动越快。
4、频率：单位时间内完成全振动的次数，叫 做振动的频率。用f表示，在国际单位制中， 频率的单位是赫兹（Hz），
频率是表示振动快慢的物理量，频率越大表示 振动越快，频率越小表示振动越慢。
几点注意事项
1、振幅是一个标量，是指物体偏离平衡位 置的最大距离。它没有负值，也无方向， 所以振幅不同于最大位移。
看到日落日出的次数是
A、0·38 B、1
C、2·7
D、16
看到的日落日出的次数为24×60/90=16
10、侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它
的运行轨道距离地面高度为h，要使卫星在一天内将地
面上赤道各处的日照条件下的情况全部拍下来，卫星在
通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆
周的弧长是多少?（设地球半径为R,地面处的重力加速
A.①②
B.②④
C.①④
D.②③
实际情况，当把月球上的矿藏运到地球上时，月球不 可能在原轨道上运动，结果是靠近地球还是远离地球？
远离，从质心的角度考虑
例：已知地球半径为R，地面重力加速度为g，
一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球作
匀速圆周运动，则： D
A. 卫星的加速度大小为 1 g.
2
B.
卫星的角速度为 1
（1）每当物体离开平衡位置就会受到 回复力的作用。
（2）阻力足够小。
二、简谐运动
振子以O点为中心在水平杆方向 做往复运动。振子由B点开始运动， 经过O点运动到C点，由C 点再经 过O 点回到B点，且OC等于OB, 此 后振子不停地重复这种往复运动。 以上装置称为弹簧振子。
弹簧振子
定义：指理想化处理后的弹簧与小球组 成的系统。
h R T T0
T0
7、两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力
作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。
现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的
总质量。
4 2 R 3
GT 2
8、由地面发射一颗人造卫星绕地球作匀速园周运 动，轨道半径为r，卫星动能为Ek。如果发射的这 颗卫星匀速园周运动的半径是2r，则下列说法中正 确的是
方向 大小
速度（V） 方向
大小
动能大小
势能大小
B’
O
B
变化过程
B O O B’ B’ O
向右 向左 向左 减小 增大 减小
向左 向右 向右 减小 增大 减小 向左 向左 向右 增大 减小 增大 增大 减小 增大 减小 增大 减小
OB
向右 增大 向左 增大 向右 减小 减小 增大
C
O
B
例1、图所示为一弹簧振子，O为平衡 位置，设向右为正方向，振子在B、C 之间振动时（C ） A．B至O位移为负、速度为正 B．O至C位移为正、加速度为负 C．C至O位移为负、加速度为正 D．O至B位移为负、速度为负
1、有人根据公式V=rω说：人造地球卫星的轨道半径 增大到2倍，卫星的速度也应增加到2倍。但实际上卫 星的轨道半径增大时，卫星的速度是减小的。是公式 错了,还是公式用错了？
2、同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度 为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2， 第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则
注意：动量的变化与速度的变化规律是一样的
能量随空间变化 能量随时间变化
E
x
E
E
E p Ek
A
Ep
xA
X
E p Ek t
简谐运动中位移、加速度、速度、动量、 动能、势能的变化规律
（5）能量变化：机械能守恒，动能和 势能是互余的。
（6）在简谐运动中，完成P6的表格
物理量
位移（X）
方向 大小
回复力（F） 加速度（a）
(C)
D. 挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙中
5、一宇航员在某一行星的极地着陆时，发现自己在 当地的重力是在地球上重力的0.01倍，进一步研究还 发现，该行星一昼夜的时间与地球相同，而且物体在 其赤道上完全失去了重力，试计算这一行星的半径R 。
1.9×107m
6、有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球 的高度，已知该单摆在海平面处的周期是T0。 当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为T。求该 气球此时离海平面的高度h。（把地球看做质量均匀 分布的半径为R的球体）
R3/T2=K h≈5R
F kx
简谐运动中位移、加速度、速度、动 量、动能、势能的变化规律
平衡位置:振动物体能够静止时的位置。
（1）振动中的位移x都是以平衡位置为起点的， 因此，方向就是从平衡位置指向末位置的方向， 大小就是这两位置间的距离，两个“端点”位 移最大，在平衡位置位移为零。
思考:怎样才能描绘位 移随时间变化图线?
A.
a1 a2
R2 r2
B.
a1 r a2 R
(B D )
C.
v1 v2
R2 r2
D.
v1 R v2 r
3、火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质
量的1/9，那么 A. 火星的密度是地球的8/9
(A 、B、C、D )
B. 火星表面的重力加速度是地球表面的4/9
C. 火星上的第一宇宙速度是地球上的√2/3
思考与讨论
3、做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下 说法正确的是（ ） A、速度一定为正值，加速度一定为正值。 B、速度不一定为正值，但加速度一定为正值。 CB、速度一定为负值，加速度一定为正值。 D、速度不一定为负值，加速度一定为负值。
思考与讨论
4．做简谐振动的弹簧振子受到的回复力与 位移的关系可用图中哪个图正确表示出来？ （ ）C
度为g,地球的自转周期为T）
s 4 2
R h3
T
g
11、一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半 径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运 转周期是：（C）
A. 4年 B. 6年 C. 8年 D. 9年
12、已知一颗近地卫星的周期约为5100s，今 要发射一颗同步卫星，它离地面高度约为地球 半径的多少倍？
位移随时间变化 关系图是正弦或 余弦曲线.
简谐运动中位移、加速度、速度、动 量、动能、势能的变化规律
（2）加速度a在两个“端点”最大，在 平衡位置为零，方向总指向平衡位置。
a=-kx/m
（3）速度大小v与加速度a的变化恰好 相反，在两个“端点”为零，在平衡位 置最大，除两个“端点”外任何一个位 置的速度方向都有两种可能。
大小___加速度方向___大小___.
f、d点的位移____回复力____
加速度___速度______.
g、势能最大的点有_________.
动能最大的点有_________.
h、t=2.5s时，振子的位移方向____.
速度方向___加速度方向______.
三、描述简谐运动特征的物理量
1、全振动：振动物体往返一次（以后完全重 复原来的运动）的运动，叫做一次全振动。
2、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大 距离，叫做振幅，用A表示，单位为长度单位 单位，在国际单位制中为米（m） ，振幅是描 述振动强弱的物理量，振幅大表示振动强，振 幅小表示振动弱。振幅的大小反映了振动系统 能量的大小。
三、描述简谐运动特征的物理量
3、周期：做简谐运动的物体完成一次全振动 所需要的时间，叫做振动的周期用T表示，单 位为时间单位，在国际单位制中为秒（s）。
4
2g .
R
C. 卫星的周期为 2 2R .
g
D. 卫星的线速度大小为 1 2Rg .
2
例：登月飞行器关闭发动机后在离月球表面 112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期是 120.5min，已知月球半径是1740km，根据这些 数据计算月球的平均密度。
（G＝6.67*10－11N*m2/kg2）
思考与讨论
s/cm
2a
e
bd 0 1 2 34
-2
c
5、根据振子的运动图象回答：a、
图中各点表示平衡位置的有___
b、开始振动时，振子的所处的位
置是_____(平衡位置，最大位移）
c、振子的周期，频率是________.
d、振子的振幅是____振子在6秒内
f 5
et、/通sc过点的的路位程移_________回. 复力方向____
简谐运动的特点：
1、简谐振动是最简单、最基本的运动，简谐 振动是理想化的振动。
2、回复力与位移成正比而方向相反，总是指 向平衡位置。
3、简谐运动是一种理想化的运动，振动过程 中无阻力，所以振动系统机械能守恒。
4、简谐运动是一种非匀变速运动。 5、位移随时间变化关系图是正弦或余弦曲线.
Байду номын сангаас结
机 1、定义
M=4π2（R+h）3/GT2
V=4πR3/3
ρ=M/V =3π（R+h）3/GT2R3 =3.26*103kg/m3
例：在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码 重力为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测 得其环绕周期是T。据此求该星球的质量。
F=GMm/R2=mR(2π/T)2，M=F3T4/16Gπ4
胡克定律
在弹簧发生弹性形变时，弹簧振
子的回复力F与振子偏离平衡位置 的位移x大小成正比，且方向总是
相反，即：
F kx
这个关系在物理学中叫做胡克定律
式中k是弹簧的劲度系数。负号 表示回复力的方向跟振子离开平 衡位置的位移方向相反。
定义:物体在跟位移大小成正比， 并且总是指向平衡位置的力作用 下的振动，叫做简谐运动。
振动周期是描述振动快慢的物理量，周期越 长表示振动越慢，周期越小表示振动越快。
4、频率：单位时间内完成全振动的次数，叫 做振动的频率。用f表示，在国际单位制中， 频率的单位是赫兹（Hz），
频率是表示振动快慢的物理量，频率越大表示 振动越快，频率越小表示振动越慢。
几点注意事项
1、振幅是一个标量，是指物体偏离平衡位 置的最大距离。它没有负值，也无方向， 所以振幅不同于最大位移。
看到日落日出的次数是
A、0·38 B、1
C、2·7
D、16
看到的日落日出的次数为24×60/90=16
10、侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它
的运行轨道距离地面高度为h，要使卫星在一天内将地
面上赤道各处的日照条件下的情况全部拍下来，卫星在
通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆
周的弧长是多少?（设地球半径为R,地面处的重力加速
A.①②
B.②④
C.①④
D.②③
实际情况，当把月球上的矿藏运到地球上时，月球不 可能在原轨道上运动，结果是靠近地球还是远离地球？
远离，从质心的角度考虑
例：已知地球半径为R，地面重力加速度为g，
一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球作
匀速圆周运动，则： D
A. 卫星的加速度大小为 1 g.
2
B.
卫星的角速度为 1
（1）每当物体离开平衡位置就会受到 回复力的作用。
（2）阻力足够小。
二、简谐运动
振子以O点为中心在水平杆方向 做往复运动。振子由B点开始运动， 经过O点运动到C点，由C 点再经 过O 点回到B点，且OC等于OB, 此 后振子不停地重复这种往复运动。 以上装置称为弹簧振子。
弹簧振子
定义：指理想化处理后的弹簧与小球组 成的系统。
h R T T0
T0
7、两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力
作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。
现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的
总质量。
4 2 R 3
GT 2
8、由地面发射一颗人造卫星绕地球作匀速园周运 动，轨道半径为r，卫星动能为Ek。如果发射的这 颗卫星匀速园周运动的半径是2r，则下列说法中正 确的是
方向 大小
速度（V） 方向
大小
动能大小
势能大小
B’
O
B
变化过程
B O O B’ B’ O
向右 向左 向左 减小 增大 减小
向左 向右 向右 减小 增大 减小 向左 向左 向右 增大 减小 增大 增大 减小 增大 减小 增大 减小
OB
向右 增大 向左 增大 向右 减小 减小 增大
C
O
B
例1、图所示为一弹簧振子，O为平衡 位置，设向右为正方向，振子在B、C 之间振动时（C ） A．B至O位移为负、速度为正 B．O至C位移为正、加速度为负 C．C至O位移为负、加速度为正 D．O至B位移为负、速度为负
1、有人根据公式V=rω说：人造地球卫星的轨道半径 增大到2倍，卫星的速度也应增加到2倍。但实际上卫 星的轨道半径增大时，卫星的速度是减小的。是公式 错了,还是公式用错了？
2、同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度 为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2， 第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则
注意：动量的变化与速度的变化规律是一样的
能量随空间变化 能量随时间变化
E
x
E
E
E p Ek
A
Ep
xA
X
E p Ek t
简谐运动中位移、加速度、速度、动量、 动能、势能的变化规律
（5）能量变化：机械能守恒，动能和 势能是互余的。
（6）在简谐运动中，完成P6的表格
物理量
位移（X）
方向 大小
回复力（F） 加速度（a）
(C)
D. 挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙中
5、一宇航员在某一行星的极地着陆时，发现自己在 当地的重力是在地球上重力的0.01倍，进一步研究还 发现，该行星一昼夜的时间与地球相同，而且物体在 其赤道上完全失去了重力，试计算这一行星的半径R 。
1.9×107m
6、有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球 的高度，已知该单摆在海平面处的周期是T0。 当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为T。求该 气球此时离海平面的高度h。（把地球看做质量均匀 分布的半径为R的球体）
R3/T2=K h≈5R
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万有引力复习课件
Mm v2 m r2 r
得:ｖ＝
GM r
Mm (2)由Ｇ r 2 ＝ｍω ２ｒ得：ω
＝
GM r3
(3)由G
Mm r2
4 2 ＝m r T 2 得：
Ｔ＝２π
r3 GM
2、地球同步卫星
宇宙速度
大小 v1 7.9km / s.也叫环绕速度 第一宇宙速度 它是人造地球卫星的最 大环绕速度 是人造卫星所需的最小 发射速度 v 2 11.2km / s.也叫脱离速度 第二宇宙速度 卫星挣脱太阳束缚所需 的最小发射速度 v 2 11.2km / s.也叫逃逸速度 第三宇宙速度 是卫星挣脱太阳束缚所 需的最小发射速度
M A. G 2 （2 R） m B. G 2 （2 R） Mm C. G 2 （2 R） D. g 4
例6．2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一 线，上演“火星冲日”的天象奇观。这是6万年来火星 距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公 里，为人类研究火星提供了最佳时机。图示为美国宇 航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图。则有（ BD ） A. 2003年8月29日, 火星的线速度大于地球的线速度 B. 2003年8月29日, 火星的线速度小于地球的线速度 C. 2004年8月29日, 火星又回到了该位置 D. 2004年8月29日, 火星还没有回到该位置
C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量
解:
GMm 4 2 m 2 r 2 r T M M 3M 3 3 4 3 4r V GT 2 r 3
例10.宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距 月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月 球半径为R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附 近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为 ( B ) 2 Rh 2 Rh A. B. C.
得:ｖ＝
GM r
Mm (2)由Ｇ r 2 ＝ｍω ２ｒ得：ω
＝
GM r3
(3)由G
Mm r2
4 2 ＝m r T 2 得：
Ｔ＝２π
r3 GM
2、地球同步卫星
宇宙速度
大小 v1 7.9km / s.也叫环绕速度 第一宇宙速度 它是人造地球卫星的最 大环绕速度 是人造卫星所需的最小 发射速度 v 2 11.2km / s.也叫脱离速度 第二宇宙速度 卫星挣脱太阳束缚所需 的最小发射速度 v 2 11.2km / s.也叫逃逸速度 第三宇宙速度 是卫星挣脱太阳束缚所 需的最小发射速度
M A. G 2 （2 R） m B. G 2 （2 R） Mm C. G 2 （2 R） D. g 4
例6．2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一 线，上演“火星冲日”的天象奇观。这是6万年来火星 距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公 里，为人类研究火星提供了最佳时机。图示为美国宇 航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图。则有（ BD ） A. 2003年8月29日, 火星的线速度大于地球的线速度 B. 2003年8月29日, 火星的线速度小于地球的线速度 C. 2004年8月29日, 火星又回到了该位置 D. 2004年8月29日, 火星还没有回到该位置
C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量
解:
GMm 4 2 m 2 r 2 r T M M 3M 3 3 4 3 4r V GT 2 r 3
例10.宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距 月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月 球半径为R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附 近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为 ( B ) 2 Rh 2 Rh A. B. C.
万有引力定律的应用复习课-ppt
万有引力定律的应用复习 课-ppt
一:开普勒行星运动三大定律
开普勒第一定律 （轨道定律） 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。
开普勒第二定律 （面积定律） 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在 相等的时间内扫过相等的面积。
开普勒第三定律 （周期定律）
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
3°左右才能放置1颗，这样地球的同 步 卫 星 只 能 有 120 颗 。 可 见 ， 空 间 位 置也是一种资源。 2.同步卫星主要用于通讯。要实现全球 通讯，只需三颗同步卫星即可。
3、极地通讯卫星、一般的通讯卫星
中星6号
中星6号卫星(ChinaSat-6)是公司拥有的通信广播卫星，采用东方红3号平台，有 中国空间技术研究院自行研制生产，于1997年5月12日由长征3号甲运载火箭在西昌卫 星发射中心发射成功并定点于东经125度地球同步轨道。星上拥有24个C频段转发器。 波束覆盖中国全境，主服务区覆盖中国大陆及台湾和海南岛，第二服务区覆盖东沙、 中沙、西沙等岛屿。
箭离开地球表面的距离是地球半径的（ C ）
A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍
[变形练习2]物体在一行星表面自由落下，第1s内下落 9.8m,若该行星的半径为地球半径的一半，那么它
的质量是地球的1_/_2_倍。
二:万有引力定律的应用
➢ 思路二：把天体的运动看成是匀速圆 周运动，则有： F引=F向
G Fr 2 m1m 2
两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为
6.67×10-11 N
➢引力常量G的测量——卡文迪许
卡文迪许
例1.如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，
一:开普勒行星运动三大定律
开普勒第一定律 （轨道定律） 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。
开普勒第二定律 （面积定律） 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在 相等的时间内扫过相等的面积。
开普勒第三定律 （周期定律）
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
3°左右才能放置1颗，这样地球的同 步 卫 星 只 能 有 120 颗 。 可 见 ， 空 间 位 置也是一种资源。 2.同步卫星主要用于通讯。要实现全球 通讯，只需三颗同步卫星即可。
3、极地通讯卫星、一般的通讯卫星
中星6号
中星6号卫星(ChinaSat-6)是公司拥有的通信广播卫星，采用东方红3号平台，有 中国空间技术研究院自行研制生产，于1997年5月12日由长征3号甲运载火箭在西昌卫 星发射中心发射成功并定点于东经125度地球同步轨道。星上拥有24个C频段转发器。 波束覆盖中国全境，主服务区覆盖中国大陆及台湾和海南岛，第二服务区覆盖东沙、 中沙、西沙等岛屿。
箭离开地球表面的距离是地球半径的（ C ）
A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍
[变形练习2]物体在一行星表面自由落下，第1s内下落 9.8m,若该行星的半径为地球半径的一半，那么它
的质量是地球的1_/_2_倍。
二:万有引力定律的应用
➢ 思路二：把天体的运动看成是匀速圆 周运动，则有： F引=F向
G Fr 2 m1m 2
两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为
6.67×10-11 N
➢引力常量G的测量——卡文迪许
卡文迪许
例1.如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，
万有引力定律天体运动复习课件
38
7.卫星变轨的动态分析 如图所示，a、b、c是在地球大 气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下 列说法正确的是：( D ) A.b、c的线速度大小 相等，且大于a的线速度 B.a、b的向心加速度 大小相等，且大于c的向 心加速度
39
C.c加速可追上同一轨道上的 b，b减速可等候同一轨道上的c D.a卫星由于某原因，轨道半 径缓慢减小，其线速度将增大
33
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的运行周期与靠近月球表面 沿圆轨道运行的航天器的运行周期 之比约为8∶9 D.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的线速度与靠近月球表面沿 圆轨道运行的航天器的线速度之比 约为81∶4
34
我国发射的亚洲一号同步通讯卫星的质量 为m，如果地球半径为R，自转角速度为 ω，表面重力加速度为g，则卫星 ( ABC ) A.距地面的高度
r
其中G=6.67×10-11N· 2/kg2，叫 m 引力常量.
4
2.适用条件：公式适用于 质点间 的相互 作用.当两个物体间的距离远远大于物 体本身的大小时，物体可视为质点.均 匀的球体也可以视为质点，r是两球心 间的距离. 3.万有引力定律的应用 (1)行星表面物体的重力：重力近似等 于 万有引力 .
h
3
gR 2
2
R
B.环绕速度
v 3 gR 2
m 3 gR 2 4
35
C.受到地球引力为
D.受到地球引力为mg
6.同步卫星问题 据报道，我国数据中继卫星“天 链一号01星”于2008年4月25 日在西昌卫星发射中心发射升空， 经过4次变轨控制后，于5月1日成 功定点在东经77°赤道上空的同 步轨道.关于成功定点后的“天链 一号01星”，下列说法正确的是 BC ( )
7.卫星变轨的动态分析 如图所示，a、b、c是在地球大 气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下 列说法正确的是：( D ) A.b、c的线速度大小 相等，且大于a的线速度 B.a、b的向心加速度 大小相等，且大于c的向 心加速度
39
C.c加速可追上同一轨道上的 b，b减速可等候同一轨道上的c D.a卫星由于某原因，轨道半 径缓慢减小，其线速度将增大
33
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的运行周期与靠近月球表面 沿圆轨道运行的航天器的运行周期 之比约为8∶9 D.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的线速度与靠近月球表面沿 圆轨道运行的航天器的线速度之比 约为81∶4
34
我国发射的亚洲一号同步通讯卫星的质量 为m，如果地球半径为R，自转角速度为 ω，表面重力加速度为g，则卫星 ( ABC ) A.距地面的高度
r
其中G=6.67×10-11N· 2/kg2，叫 m 引力常量.
4
2.适用条件：公式适用于 质点间 的相互 作用.当两个物体间的距离远远大于物 体本身的大小时，物体可视为质点.均 匀的球体也可以视为质点，r是两球心 间的距离. 3.万有引力定律的应用 (1)行星表面物体的重力：重力近似等 于 万有引力 .
h
3
gR 2
2
R
B.环绕速度
v 3 gR 2
m 3 gR 2 4
35
C.受到地球引力为
D.受到地球引力为mg
6.同步卫星问题 据报道，我国数据中继卫星“天 链一号01星”于2008年4月25 日在西昌卫星发射中心发射升空， 经过4次变轨控制后，于5月1日成 功定点在东经77°赤道上空的同 步轨道.关于成功定点后的“天链 一号01星”，下列说法正确的是 BC ( )
万有引力定律(高中物理教学课件)
提示：割补法
答案：
G
Mm (2R)2
F剩
G
M'm (1.5R)2来自M M'
4 R3
3
4(R
32
M
)3
'
1 8
M
F剩
7 36
G
Mm R2
五.重力与万有引力的关系
1.若不考虑地球自转：
G
Mm R2
mg
2.实际上万有引力的一部分提供物体做圆
周运动的向心力，重力是万有引力的另一
个分力，故：mg
2.大小：
vF＝ 2mTrv力与的rT2r32太的质 k作阳量F用的mTm太是引2 4成T力相2r2k正3r互也比的应。F，与常太行4量阳星2k 没行沿rmG2 与有星着太关间二FF阳系引者、。力的mrrm太22行太的连星阳方线都与向。FF＝Gmmr太r2太m2m
一.行星与太阳间的引力
F＝G m太m ，方向在两者连线上。 r2
三.万有引力定律
1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引
力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的
质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的
二次方成反比，即：F＝G
m1m2 r2
它于1687年发表在牛顿的传世之作《自然哲学 的数学原理》中。
三.万有引力定律
2.对万有引力的理解
①普遍性：任何两个物体之间都存在引力（大到 天体小到微观粒子），万有引力是自然界中物体 间的基本相互作用之一。 ②相互性：万有引力具有相互性，符合牛顿第三 定律。 ③宏观性：只有在质量巨大的天体间或天体与物 体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观世界 中，万有引力可以忽略不计。地球表面物体受力 时，也不考虑万有引力。
《万有引力定律 》课件
02
详细描述
万有引力是一种自然现象，存在于任何两个物体之间，无论它们的质 量大小、距离远近，都存在相互吸引的力。这个力的大小与两个物体 的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
万有引力定律的公式
总结词
万有引力定律的公式是F=G(m1m2)/r^2。
详细描述
万有引力定律的公式是描述两个物体之间相互吸引的力的数学表达式。其中，F 表示两物体之间的万有引力，G是自然界的常量，m1和m2分别表示两个物体的 质量，r表示它们之间的距离。
现代科学的万有引力推导方法
广义相对论
在现代科学中，爱因斯坦的广义 相对论提供了另一种理解万有引 力的方式。它描述了质量如何弯 曲空间和时间，从而产生引力。
量子力学
尽管量子力学与万有引力理论在一 些基本原则上存在冲突，但它也为 理解宇宙的基本结构提供了框架。
宇宙学模型
现代宇宙学模型，如大爆炸理论和 暗物质模型，都基于万有引力定律 ，帮助我们理解宇宙的起源和演化 。
地球重力的计算
总结词
地球重力是万有引力定律在地球表面的具体表现，通过计算地球重力，可以了解地球的质量、赤道半 径、地球自转角速度等重要参数。
详细描述
地球重力是指地球对地球表面物体的吸引力，它是万有引力的一个分力。通过测量地球表面不同位置 的重力加速度，结合地球的几何参数，可以计算出地球的质量、赤道半径、地球自转角速度等重要参 数，这些参数对于地球科学、气象学、海洋学等领域的研究具有重要意义。
05
万有引力定律的影响
对科学发展的影响
01
02
03
促进天文学发展
万有引力定律解释了天体 运动规律，为天文学的发 展奠定了基础。
推动物理学进步
《万有引力》课件
行星轨道偏心率
行星轨道的偏心率表示轨 道形状的离心率，偏心率 为0表示轨道为圆形，偏心 率为1表示轨道为椭圆形。
04
万有引力与生活
万有引力对地球的影响
维持地球自转
万有引力提供向心力，使地球能 够保持稳定的自转。
维持地球轨道
万有引力使地球能够沿椭圆轨道绕 太阳运行，保持稳定。
形成气候
万有引力影响大气层的分布和运动 ，形成不同气候带和天气系统。
03
万有引力与天体运动
天体运动的规律
01
02
03
地球自转
地球绕自身轴线旋转一周 ，周期为24小时，形成昼 夜交替现象。
地球公转
地球绕太阳旋转一周，周 期为一年，形成四季交替 现象。
天体轨道
天体按照椭圆、抛物线或 双曲线等轨道运动，遵循 开普勒三定律。
月球与地球的相互作用
月球引潮力
月球引潮力引起地球潮汐现象，对地 球上的海洋、湖泊、河流等产生周期 性涨落。
VS
万有引力
万有引力是指任何两个物体之间相互吸引 的力。根据牛顿的万有引力定律，这个力 与两个物体的质量成正比，与它们之间的 距离的平方成反比。万有引力是宇宙中最 重要的力之一，它对天体运动和宇宙演化 起着重要作用。
探索宇宙的未知领域
宇宙微波背景辐射
宇宙微波背景辐射是指充溢于整个宇宙的微 波辐射，它是宇宙大爆炸后留下的余辉。通 过对宇宙微波背景辐射的研究，科学家们可 以了解宇宙早期的状态和演化过程。
暗能量
暗能量是一种充溢于空间的能量，它占据了宇宙中大部分的能量密度。暗能量的作用机制也尚不清楚 ，但它对宇宙的加速膨胀起着关键作用。科学家们正在研究暗能量的性质和作用机制，以揭示宇宙加 速膨胀的奥秘。
会考复习万有引力课件
会考复习万有引力ppt课 件
探索宇宙奥秘，万有引力是无可否认的力量。本课件将深入解析引力的作用、 定义、牛顿的引力定律，以及计算引力的公式。
宇宙的万有引力
无尽宇宙
万有引力是宇宙中一种广泛存 在的力量，影响着星系、行星 和恒星的运动。
吞噬一切
黑洞是万有引力最神秘且强大 的表现，连光都无法逃脱其巨 大吸引力。
总结和提问
万有引力是宇宙中无所不在的力量，影响着星体运动和宇宙结构。你对引力的理解如何？有什么问题想 要提出吗？
卫星依靠引力维持其轨道，实 现了遥远地区的通信和数据传 输。
考试重点和复习建议
1 理解牛顿的引力定
律
2 熟悉计算引力的公
式
重点复习牛顿的三定律， 包括引力与质量、距离 之间的关系。
掌握万有引力公式，并 能够灵活运用于实际问 题的计算。
3 应用引力于现实生
活
理解引力在现实生活中 的应用和影响，例如天 体运动和航天探索。
失重与引力
太空中的宇航员感受不到地球 的引力，而是经历失重状态， 这是万有引力对人类的悬浮效 应。
引力的作用和定义
1
物体间相互吸引
引力是物体间相互吸引的力量，使物体朝向彼此移动。
2
保持天体运动
引力促使行星绕恒星运动，卫星绕行星运动，保持宇宙中的稳定和平衡。
3
影响天体形状
引力使天体呈现球状形态，例如行星和恒星都是由引力造成的球体。
牛顿的引力定律
引力与质量成正比
牛顿的第一定律：物体的质量越大，引力也会越大。
引力与距离成反比
牛顿的第二定律：物体间的引力与它们之间的距离的平方成反比。
引力有方向
牛顿的第三定律：引力方向指向两个物体的重心。
探索宇宙奥秘，万有引力是无可否认的力量。本课件将深入解析引力的作用、 定义、牛顿的引力定律，以及计算引力的公式。
宇宙的万有引力
无尽宇宙
万有引力是宇宙中一种广泛存 在的力量，影响着星系、行星 和恒星的运动。
吞噬一切
黑洞是万有引力最神秘且强大 的表现，连光都无法逃脱其巨 大吸引力。
总结和提问
万有引力是宇宙中无所不在的力量，影响着星体运动和宇宙结构。你对引力的理解如何？有什么问题想 要提出吗？
卫星依靠引力维持其轨道，实 现了遥远地区的通信和数据传 输。
考试重点和复习建议
1 理解牛顿的引力定
律
2 熟悉计算引力的公
式
重点复习牛顿的三定律， 包括引力与质量、距离 之间的关系。
掌握万有引力公式，并 能够灵活运用于实际问 题的计算。
3 应用引力于现实生
活
理解引力在现实生活中 的应用和影响，例如天 体运动和航天探索。
失重与引力
太空中的宇航员感受不到地球 的引力，而是经历失重状态， 这是万有引力对人类的悬浮效 应。
引力的作用和定义
1
物体间相互吸引
引力是物体间相互吸引的力量，使物体朝向彼此移动。
2
保持天体运动
引力促使行星绕恒星运动，卫星绕行星运动，保持宇宙中的稳定和平衡。
3
影响天体形状
引力使天体呈现球状形态，例如行星和恒星都是由引力造成的球体。
牛顿的引力定律
引力与质量成正比
牛顿的第一定律：物体的质量越大，引力也会越大。
引力与距离成反比
牛顿的第二定律：物体间的引力与它们之间的距离的平方成反比。
引力有方向
牛顿的第三定律：引力方向指向两个物体的重心。
万有引力复习PPT课件
有引力：
mg
G
Mm R2
2
由以上两式得该星球的质量：M
v2 v02R2 Gt
例.（全国高考）宇航员站在一星 球表面上的某高处，沿水平方向抛 出一小球经时间t，小球落到星球 表面，测得抛出点与落地点的距离 为L，若抛出时的初速度增大到2倍， 则抛出点与落地点之间的距离为 √3L，已知两落地点在同一平面上， 该星球的半径为R，万有引力常量 为G，求该星球的质量M。
比为TA：TB=1：8，则轨 道半径之比和运动速率之
比分别为（
）
（RA：RB=1：4；VA：VB=2：1）
5.宇宙速度
(1)第一宇宙速度：V=7.9km/s
(2)推所导以：GRM2 m
mv2 R
,
解得:
v
GM R
第一宇 若考虑到地球表,则 面GRM2 m mg,
可以解得: v gR
宙速度 计算的结果是 :v 7.9k m/ s.
GMm/R2-42mR/T2
应用7.万有引力定律的应用
(1)“天上”：万有引力提供向心
力一 条 龙 ： F m a = G M r 2 m ＝ m v r 2 = m r2 = m r 2 T 2
（2）“地上”：万有引力近似等于重 力
黄 金 代 换 ： G M ＝ g R 2
（3）有用结论：
四同步卫星 、同步卫星（通讯卫星）
1.特点：
①定周期（频率、转速） （与地球自转的周期相同， 即T=24h）
②定高度（到地面的距离 相同，即h=3.6×107m）
③定在赤道的正上方某点 （相对于地球静止）。
④定线速度大小（即 V=3.0 × 103m/s）
⑤定角速度（与地球自转 的角速度大小）
新版人教版必修2万有引力定律单元复习(共20张PPT)学习PPT
14 2
飞行时间为t．已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0．试推导卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度h的表达式．
卫星在轨道2运行时不受重力作用
飞行时间为t．已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0．试推导卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度h的表达式．
下列说法正确的是：(
)
向后喷 气、加速，最终v低>v高
的是：( D )
A. 卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
B. 卫星在轨道2运行时不受重力作用
C. 卫星在轨道2运行时的向心加速度比在 赤道上静止的物体的向心加速度小
D. 卫星在轨道1上的P点和轨道2上的P点 的加速度大小相等
13
4、英国《新科学家》杂志评选出了2008年度世界8
项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的
m2
2d 2 (2d r)2
d
11
2、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球 做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星， P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动
的周期相同．下列说法中正确的是 ( BCD )
A．物体A和卫星C具有相同大小 的加速度
B．卫星C的运行速度大于物体A 的速度
A与C：角速度相同
角速度 ω =ω <ω B与C：由万有引力提 A．三者周期的大小关系为TA>TB>TC
1、如图所示，一个质量为m1,半径为r的均匀球体，在A其中挖去c一个半径为Br/2的球形空穴，其表面与球面相切。
向心加速 a <a <a 供向心力，而A不是。 飞行时间为t．已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0．试推导卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度h的表达式．