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师梦圆高中物理教材同步鲁科版必修2第2节 万有引力定律的应用下载详情
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《第2节万有引力定律的应用》公开课PPT课件优质课下载

牛顿的设想过程

思考:以多大的速度将物体抛出,它才会绕地球表面运动,不会落下来呢? 假设卫星绕地球做匀速圆周运动,那么在地面发射卫星需要的最小速度为多大呢,你能把这个速度计算出来吗?

已知:地球的质量为M=5.98×1024kg ,在地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量m,地球的半径R=6.4×106m ,地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2 ,引力常量 G =6.67×10-11Nm2/kg2

要使物体恰能在地面附近绕地球做匀速圆周运动,至少以7.9km/s的速度发射,并以这一速度围绕地球表面做匀速圆周运动。把这一速度称为第一宇宙速度。

第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度

(发射速度不能低于它,否则卫星将不能环绕地球做圆周运动而落回地面)

理解

卫星的发射

卫星绕地球做匀速圆周运动

地球对卫星的万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力。

问题2:什么力充当卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力?

问题1:人造卫星发射成功后,卫星做什么运动?

问题3:你能把卫星运行的轨道画出来吗?

人造地球卫星

人造地球卫星的轨道

思考:为什么所有卫星都在以地心为圆心的轨道上?

r

试一试:假设我们将不同轨道上的卫星绕地球的运动都看成是匀速圆周运动。设地球的质量为M,卫星的质量m,它到地心的距离为r,卫星的向心加速度a,速度为V,角速度为w,周期为T,万有引力常量为G。请同学们利用所学知识,写出卫星绕地球做圆周运动的向心加速度、速度、角速度、周期的表达式?

思考:对于绕地球运动的人造卫星:

(1)离地面越高,向心加速度越_____.

(2)离地面越高,线速度越_____.

(3)离地面越高,角速度越____.

(4)离地面越高,周期越_____.

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