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天体运动专题复习 PPT

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《高一物理天体运动》课件

《高一物理天体运动》课件

天体运动的角动量变化
天体运动过程中，由于受到其他天体的引力 扰动和其他因素的影响，其角动量可能会发 生变化。例如，行星在形成过程中，由于受 到其他天体的引力作用，其角动量可能会发
生变化。
PART 05
天体运动的观测与实验验 证
天体观测的历史与发展
古代天文学的起源
早在公元前，人类就开始观察天空，记录天体的运动和位置。
等信息。
摄影技术
利用照相技术拍摄天体照片， 可以更精确地记录天体的位置
和运动轨迹。
射电望远镜观测
利用射电望远镜观测天体的射 电辐射，可以揭示天体的射电 性质和宇宙射电背景辐射。
空间探测器
通过发射空间探测器近距离探 测行星、卫星、彗星等天体， 可以获取更详细的天体数据。
天体运动的实验验证与发现
开普勒行星运动定律的验证
总结词
描述物体加速度与作用力之间的关系的定律，即物体加速度 的大小与作用力成正比，与物体的质量成反比。
详细描述
牛顿第二定律是物理学中的基本定律之一，它指出物体加速 度的大小与作用力成正比，与物体的质量成反比。这个定律 是牛顿在万有引力定律基础上进一步推导出来的。
圆周运动与向心力
总结词
描述做圆周运动的物体受到指向圆心 的力，这个力称为向心力。
详细描述
圆周运动是常见的运动形式之一，当 物体做圆周运动时，它会受到一个指 向圆心的力，这个力称为向心力。向 心力的大小与物体运动速度的平方和 圆周半径成正比。
天体运动的向心力来源
总结词
天体运动的向心力主要来源于万有引力 。
VS
详细描述
天体运动是一种特殊的圆周运动，在天体 运动中，天体受到的向心力主要来源于万 有引力。万有引力使得天体能够保持稳定 的轨道运动，例如地球围绕太阳转动的向 心力就来源于太阳对地球的万有引力。

2023教科版必修二第3章第1节《天体运动》ppt

2023教科版必修二第3章第1节《天体运动》ppt
第1节 天体运动
序言
下载提示：该PPT课件是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解 决实际问题。PPT课件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!
本编为大家提供各种类型的PPT课件，如数学课件、语文课件、英语课件、地理课件、 历史课件、政治课件、化学课件、物理课件等等，想了解不同课件格式和写法，敬请下载!
度大于它在远日点的速度
解析：选 BD.由于行星与太阳的连线在相等的时 间内扫过的面积相等，所以相等时间里通过的曲 线长度不同，线速度和角速度都不相同．
课堂互动讲练
对开普勒行星运动定律的理解
例1 关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的 是( ) A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心 处 C．离太阳越近的行星的运动周期越长 D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期 的二次方的比值都相等 【思路点拨】 太阳系中行星运动的轨道、速率 及周期遵循开普勒三定律．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 关于开普勒第二定律，正确的理解是( ) A．行星绕太阳运动时，一定是匀速曲线运动 B．行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动 C．行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近 日点处的线速度小于它在远日点处的线速度
D．行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相
等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的速
2．从速度大小认识 行星靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减 小．近日点速度最大，远日点速度最小．第二定 律又叫面积定律，如图3－1－2所示.图
3－1－2
3.
对Ta32＝k 的认识
图 3－1－3
第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间
的依赖关系．椭圆轨道半长轴越长的行星，其公

物理竞赛精品课件(2023版ppt)

物理竞赛精品课件(2023版ppt)

地球绕太阳公转：分 析地球公转轨道、周 期、速度等参数
02
月球绕地球公转：分 析月球公转轨道、周 期、速度等参数
03
太阳系行星运动：分 析各行星公转轨道、 周期、速度等参数
04
双星系统：分析双星 系统的形成、运动规 律等
05
黑洞与恒星运动：分 析黑洞对恒星运动的 影响
06
星系运动：分析星系 的形成、运动规律等
地球环境与天体运动的关系：天体运动的研究将有 助于我们更好地了解地球环境变化和应对气候变化
5
天体运动的总 结与反思
总结天体运动的主要内容
天体运动的基本概念：
01 包括天体、轨道、周
期、速度等
天体运动的基本规律：
02 开普勒三定律、牛顿
万有引力定律等
天体运动的计算方法：
03 轨道方程、能量守恒、
角动量守恒等
引入更多天体运动 的实际案例，提高 学生的兴趣和认知
引入天体运动的前 沿研究，提高学生 的创新意识和能力
增加天体运动实验 环节，提高学生的
动手能力
增加天体运动的互 动环节，提高学生 的参与度和积极性
谢谢
阐述天体运动的基本原理
01
01
万有引力定律：天体运动的基础， 描述物体之间的引力关系
02
02
开普勒三定律：描述天体运动的规 律，包括轨道形状、周期和速度
03
03
牛顿第二定律：描述物体运动的规 律，包括加速度、质量和力
04
04
角动量守恒定律：描述天体运动的 稳定性，包括角动量、质量和速度
2
天体运动的计 算方法
物理竞赛精品课件： 天体运动
演讲人
目录
01. 天体运动的基础知识 02. 天体运动的计算方法 03. 天体运动的典型问题 04. 天体运动的拓展应用 05. 天体运动的总结与反思

万有引力定律天体运动复习课件

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 ( )

天体运动课件ppt

天体运动课件ppt

未来的天体运动研究将更加注重数值模拟和理论分析，以更好地理解天体的运动规律和演化过程。
随着观测技术的不断进步，对天体的观测数据将更加精确和全面，有助于我们发现更多未知的天体现象。
天体运动研究将更加注重与其他学科的交叉融合，如物理学、化学、生物学等，以更全面地揭示宇宙的奥秘。
感谢观看
THANKS
02
天体运动的物理原理
总结词
描述任意两个质点之间相互吸引的力，与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。
详细描述
万有引力定律是牛顿发现的自然规律，它指出任意两个质点之间都存在相互吸引的力，这个力的大小与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。这个定律是解释天体运动规律的基础。
总结词
宇宙的演化
06
天体运动的未来探索
未来的探测任务将更加注重寻找生命的迹象，如氨基酸、核酸等有机分子，以及可能存在的微生物化石等。
通过对外太空生命的探测和研究，我们可以更深入地了解地球生命的起源和演化，以及宇宙中生命存在的可能性。
随着天体生学的发展，越来越多的天体被认为可能存在生命，如火星、木卫二和土卫六等。
银河系的结构
银河系是一个包含数千亿颗恒星的巨大星系，由恒星、星团、星云、星际物质和黑洞等组成。
银河系的自转
银河系是一个旋转的星系，具有一个中心旋转轴，整个星系围绕这个轴进行旋转。
星系的形成始于宇宙大爆炸后，气体和尘埃在引力的作用下聚集，形成了恒星、星团和星云等天体。
星系的形成
随着时间的推移，星系中的恒星、星团和星云等天体在不断地演化，形成了各种类型的星系，如旋涡星系、椭圆星系和不规则星系等。
描述行星绕太阳运动的规律，包括轨道定律、面积定律和周期定律。
要点一

天体运动复习课件

天体运动复习课件
1610年，伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请，回到他的故乡，担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助ห้องสมุดไป่ตู้但是不久， 他就受到教会的迫害。由于他勇敢的宣传哥白尼的学说，1616年，被传唤到罗马的宗教裁判所。宗教裁判所谴责了哥白尼的学说，并责令伽利略保持沉默。1632年，伽利略发表 《两种世界观的对话》一书，被教会认为违反了1616年的禁令。伽利略被召到罗马囚禁了几个月，受到缺席审判，遭到苦刑和恐吓，并被迫当众跪着表示"公开放弃、诅咒和痛恨 地动学说的错误和异端"，最后被判处终身监禁，他的书也被列为禁书。
1632年以后，伽利略专心致志于力学的研究，并于1638年完成了《两种新科学的对话》。由于教会的禁令，这部书无法在意大利出版，只能在荷兰秘密刊行。这部书是伽利 略最伟大和最重要的著作。伽利略首先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。他坚持"自然科学书籍要用数学来写"的观点，倡导实验 和理论计算相结合，用实验检验理论的推导。这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。
1497-1500年间，他在波洛尼亚大学读书，除教会法规外，还同时研究多种学科，尤其是数学和天文学。对他最有影响的老师是文艺复兴运动的领导人之一、天文学教授诺法 腊。哥白尼在意大利的时候，因他舅父的推荐，于1497年被选为弗龙堡大教堂僧正。1501年他从意大利回国，正式宣誓加入教会团体，但随即又请假再次去意大利。先在帕多瓦 大学，同时研究法律与医学。1503年，在费拉拉大学获得教会法博士学位1506年，哥白尼从意大利回到波兰。1512年他舅父死后，他就定居在弗龙堡。作为僧正的哥白尼，职务 是轻松的。他把大部分精力都用在天文学的研究上。

高考物理总复习课件天体运动

高考物理总复习课件天体运动

月球探测器
从20世纪50年代开始，人类发射了多个月球探 测器，实现了对月球的详细探测和着陆。
行星探测器
自20世纪60年代以来，人类已向多个行星发射 了探测器，如火星、金星、水星等，获取了大量 珍贵数据。
深空探测器
近年来，人类开始探索更遥远的宇宙空间，如发 射了探测太阳系边缘和系外行星的探测器。
射电望远镜在天文观测中作用
探测遥远天体
射电望远镜可观测到遥远星系和类星体发出的射电波，揭示宇宙早 期的信息。
研究星际物质
通过观测星际氢原子和羟基（OH）分子等射电源，可研究星际物 质的分布和性质。
搜寻地外文明信号
射电望远镜可用于搜寻地外文明发出的无线电信号，探索宇宙中是否 存在其他生命形式。
未来天文观测技术展望
巨型光学/红外望远镜
天体运动定义
天体在宇宙空间中所做的各种机 械运动。
天体运动分类
根据天体的不同，可分为恒星运 动、行星运动、卫星运动等。
牛顿万有引力定律
万有引力定律内容
任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力。该引力大小与它们 质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质 种类无关。
射电望远镜
观测射电波段的望远镜，可穿透尘埃 和气体，但分辨率相对较低。
红外望远镜
观测红外波段的望远镜，可探测被尘 埃遮挡的天体，但受大气中水分和二 氧化碳吸收影响较大。
X射线和伽马射线望远镜
观测高能光子，可研究极端天体现象 ，如黑洞和中子星，但观测设备复杂 且昂贵。
空间探测器发展历程回顾
1 2 3
04
海洋地形
海洋地形和海岸线形 状对潮汐现象的幅度 和分布也有影响。
引力波探测技术进展

教科版物理必修二第三章 天体运动(共35张PPT)

教科版物理必修二第三章 天体运动(共35张PPT)
①太阳是宇宙的中心，所有的行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。 ②地球是绕太阳旋转的普通行星，月球是 绕地球旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周 运动，同时还跟地球一起绕太阳运动。
(4)成就：使人们对宇宙的认识从主观的、
神秘的、原始的见解，上升到近代的、比 较客观合理的观点。
哥 白 尼(波兰）
哥白尼日心说观点的缺点和错误：
1.行星绕太阳运动的轨道十 分接近圆，太阳处在圆心
2.对于某一行星来说，它绕太阳 做圆周运动的角速度（或线速度） 不变，即行星做匀速圆周运动
3.所有行星的轨道半径三次 方跟公转周期的二次方的比 值都相等 即R³/T²=k
我曾测量天空，现在测量幽冥。 灵魂飞行天国，肉体安息土中。
--开普勒自撰墓志铭
补充：椭圆
C
P
图钉
A F1
O
图钉
B
F2
D
F1和F 2 为焦点 F1 F 2 为焦距 OC=OD------半短轴 OA=OB-----半长轴
二 、开普勒定律
第一定律：
所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围 绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上
说明： 1.不同的行星，轨道 不同，半长轴不同。 2.对不同的行星，太 阳总在他们的焦点上。
a3 T2
k
B
半 短 轴
半长轴a
b
太阳
C
行星
A
行星/卫星
半长轴（106km）
周期（天）
K（m³/s²）
水星ห้องสมุดไป่ตู้
57
87.97
3.36×10^18
金星
108
225
3.36×10^18
地球
149
365

高中物理天体运动总结及习题课课件.ppt

高中物理天体运动总结及习题课课件.ppt
❖ 8、卫星的向心加速和物体随地球自转的向心加速度有什么区别？
❖ 三、考点探究：
❖ 1、星球表面的重力加速度： ❖ 2、天体质量、密度的求解计算问题： ❖ 3、天体瓦解问题： ❖ 4、线速度、角速度、周期、向心加速度（重力加速度）随半径（或高度）
变化的关系型问题：
❖ 5、卫星发射、运行过程中的超重、失重问题： ❖ 6、第一宇宙速度的理解、推导问题： ❖ 7、同步卫星问题： ❖ 8、双星问题： ❖ 9、卫星的变轨问题： ❖ 10、与STS相结合的信息给予题： STS是英文Science，Technology
（3）人造卫星、宇宙速度：
❖ 人造卫星分类（略）：其中重点了解同步卫星, 宇宙速度：（弄清第一宇宙速度与发卫星发射 速度的区别）
❖ 【例3】我国自行研制的“风云一号”、“风
云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一
号”是极地圆形轨道卫星。其轨道平面与赤道

平面垂直，周期是12h；“二号”是地球同步
卫星。两颗卫星相比 号离地面较高； 号
❖ 2、重力加速度与纬度、高度之间何关系？
❖ 3、人造卫星的轨道可以是任意的吗？
❖ 4、卫星的发射速度和运行速度是一回事吗？
❖
❖ 5、同步卫星的运行过程中有哪些特点？
❖ 6、卫星的线速度、角速度、周期、加速度与半径（或高度）之间有何关 系？
❖ 7、如何利用已有知识分析下述问题？ ⑴同步卫星的发射、变轨、回收 问题 ⑵飞船与空间站的对接问题 ⑶卫星的超重和失重问题
一、双基回顾： 1、开普勒行星运动定律： 第一定律（轨道定律）： 第二定律（面积定律）： 第三定律（周期定律）：R13／T12= R23／T22 即R3／T2=k
2、万有引力定律：定律内容：表达式：引力常量的测定：适用条 件：在天文学上的应用：

天体运动复习课件

天体运动复习课件
天体运动复习ppt课件
引言
天体运动是研究宇宙中天体的运动规律和模式的学科。它不仅有助于我们了 解宇宙的起源和演化，还对导航、探索和天体物理学等领域具有重要意义。
太阳系的运动
1
行星的公转
行星围绕太阳公转，形成各自的轨道，保持着特定的运动速度和运动方向。
2
行星的自转
行星自身绕其自身轴心旋转，导致产生昼夜交替和季节变化。
天体运动的规律
1
开普勒定律
开普勒定律包括行星轨道的椭圆形状、等面积法则和行星轨道周期与半长轴的关 系。
2
牛顿定律
牛顿定律描述了质点在受力的作用下运动的规律，包括万有引力定律和质点运动 的动力学。
天文观测
天文望远镜
天文望远镜是用于观测和研究宇宙的工具，可以帮助我们观测遥远的天体并了解它们的特征。
天文观测方法
天体运动的研究为天体物理学 提供了数据和理论基础，帮助 我们研究宇宙中的物质和能量。
结束语
天体运动是一个令人着迷且充满挑战的领域，它的研究不仅有助于我们深入 了解宇宙的本质，还将推动未来的天体研究和探索。 感谢大家的聆听！
天文学家使用不同的观测方法，如光学观测、射电观测和X射线观测等，来研究宇宙的各个 方面。
天体运动的应用
天体导航
天体导航利用恒星和其他天体 的位置来确定位置和方向，在 航海和太空探索中具有重要作 用。
宇宙探索
天体运动的研究为人类探索宇 宙提供了基础，帮助我们了解 宇宙的奥秘和发现新的天体。
天体物理学
3
彗星和小行星的运动
彗星和小行星以椭圆形轨道绕太阳运动，彗尾是由冰和尘埃形成的。
星体的运动
恒星的运动
恒星在星恒星形成双星系 统。
星系的运动

高一物理必修二天体的运动专题复习PPT学习教案

高一物理必修二天体的运动专题复习PPT学习教案

第9页/共20页
同步练习：
宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度V0 竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球回到抛 出点． 已知该星球的半径为R，引力常量为G ，求 该星球的质量M（不计阻力影响）
第10页/共20页
同步练习：
我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该 卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面．已知月球的质量约 为地球质量的，月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇 宙速度约为7．9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为 （）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a 的线速度 B．b、c的向心加速度大小相等，且 大于a的向心加速度 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
第15页/共20页
同步练习：
现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦” 的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最 简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星．它们以两 者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不 至于由于万有引力的作用而吸引在一起．设某双星 中A、B两星的质量分别为 m 和 3m，两星间距为L ，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某 点O转动，则O点距B星的距离是多大？它们运动的 周期为多少？
高一物理必修二天体的运动专题复习
会计学
1
基础知识点结构图：
轨道定律
开普勒行星运动定律 面积定律
周期定律
万有引力定律 万有引力定律
发现 表述 G的测定
应用
天体质量的计算 发现未知天体 人造卫星、宇宙速度
第1页/共20页
F
(万)
G
Mm R2
F (向) m v2 mR 2 4 2mR

天体运动专题复习ppt课件

天体运动专题复习ppt课件

不考虑天体自转，对在任何天体表面的物体都可以近似认
为mg＝
，从而得出GM＝gR2
(通常称为黄金代换式)
其中M为该天体的质量，R为该天体的半径，g为相应天体表
面的重力加速度．
7
• 一：计算天体的质量和密度
• 例题1：天宫一号于2011年9月29日成功发射，它 将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接， 实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一 号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的 高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。 若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：
专题复习：天体运动
1
基础知识梳理
（一）、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．
2．公式：F＝_G__m_r_1m2__2__， 引力常量：G＝6.67×10－11 N·m2/kg2
（已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km） 法二：重力提供物体作圆周运动的向心力
15
２、第二宇宙速度（脱离速度）
v2=11.2 km/s
• 这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人 造行星的最小发射速度．
3、第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7 km/s
• 这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速 度．
• A．“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必 须相同
• B．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短
• C．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星的加速
度大
20
．（2009年北京卷）22.（16分）已知地 球半径为R，地球表面重力加速度为g， 不考虑地球自转的影响。
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3、第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7 km/s
• 这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速 度．
• 如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱 地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．
例3：一宇航员在星球上以速度V竖直上抛一物 体，经t秒落回手中，已知该星球半径为R，则 该星球的第一宇宙速度为多大？
• 3.若已知某行星绕太阳公转的半径为r， 公转周期为T，万有引力常量为G，则由 此可求出（ ）
• A.某行星的质量 量
B .太阳的质
• C.某行星的密度 度
D.太阳的密
• 3.美国的全球卫星定位系统(简称GPS)由24颗 卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000 km.我国的“北斗一号”卫星定位系统由三颗 卫星组成，三颗卫星都定位在距地面36000 km的地球同步轨道上．比较这些卫星，下列说 法中正确的是( )
(1)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径r.
①由万有引力等于向心力，即
得出中
心
天体质量M＝
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，则天体密度ρ＝
方法总结：
(2)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R.
由于
＝mg，故天体质量M＝ ，
天体密度ρ＝
2．天体运动的模型(以人造地球卫星为例)
7.9km /s
（已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km）
法二：重力提供物体作圆周运动的向心力
mg m v 2 R
v gR 9.86.410 6m/s 7.9km /s
２、第二宇宙速度（脱离速度）
v2=11.2 km/s
• 这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人 造行星的最小发射速度．
专题复习：天体运动
1
基础知识梳理
（一）、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．
2．公式：F＝_G__m_r_1m2__2__， 引力常量：G＝6.67×10－11 N·m2/kg2
的比值都相等. T2 ＝k
图示
特别提示：开普勒三定律虽然是根据行 星绕太阳的运动总结出来的，但也适 用于卫星绕行星的运动．
万有引力在天文学上的应用
（三）．天体问题分析 基本方法:我们将天体运动简化为匀速圆周运动，
天体运动的向心力由万有引力提供
基本关系式：
天体运动模型
m
r
M
（四） 黄金代换式
• 1.第一宇宙速度：v= 7.9km/s
• 含义（1）人造地球卫星的最小发射速度
•
（2）近地卫星的环绕速度
•
（3）卫星绕地球做匀速圆周运动
的最大环绕速度．
第一宇宙速度的推导
法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力
GMm mv2
R2
R
v m/s GM R
6.67 10 11 5.8 910 24 6.410 6
析：根据竖直上抛运动求该星球表面的重力加 速度，再用第一宇宙速度表达式即可求得。
六.巩固练习
• 1.(2009·广东卷)宇宙飞船在半径为R1的 轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1＞
R2，宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，
则变轨后宇宙飞船的
()
• A．线速度变小
B．角速度变小
• C．周期变大 大
D．向心加速度变
r
越大，v
越小；
GM
(2)由 GMr2m＝mω2r，得 ω＝____r_3_______，所以 r 越大，ω
越小； (3)由
GMr2m＝m4Tπ22r，得
4π2r3
T＝___G__M_______，所以
r
越大，T
越大．
总结：
当卫星稳定运行时，轨道半径r越大，v越小， ω越小，T越大；
三：地球的宇宙速度
• A．“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必 须相同
• B．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短
• C．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星的加速 度大
．（2009年北京卷）22.（16分）已知地 球半径为R，地球表面重力加速度为g， 不考虑地球自转的影响。
• （1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
• （2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运 行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行 周期T
不考虑天体自转，对在任何天体表面的物体通常称为黄金代换式)
其中M为该天体的质量，R为该天体的半径，g为相应天体表
面的重力加速度．
• 一：计算天体的质量和密度
• 例题1：天宫一号于2011年9月29日成功发射，它 将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接， 实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一 号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的 高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。 若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：
二：天当体卫运星动稳规定律运（行以时卫，星轨绕道地半球为径例r ）越大，v 越小，ω 越小， T卫越星大的；线万速有度、引角力速越度小、，周向期心与加轨速道度半越径的小关；系同一圆周轨道内正
常运行的所有卫星的速度、角速度、周期、向心加速度均相等．
(1)由
GMr2m＝mvr2，得
GM
v＝_____r_______，所以
基础知识梳理
（二）、开普勒行星运动定律
定律
内容
所有的行星绕太阳运动的轨
开普勒第 一定律
道都是_椭__圆__，太阳处在椭
圆的一个_焦__点___上
对任意一个行星而言，它与
开普勒第 二定律
太阳的_连__线__在相等的时间
内扫过_相__等__的面积
所有行星轨道半长轴的_三__次_
开普勒第 三定律
方跟它的公转周期的a3 _二__次_方
• （1）地球质量M；
• （2）地球的平均密度。
解：（1）万有引力充当向心力，所以 有
G(RM m h)2
m(Rh)(2)2
T
M
42(R
GT2
h)3
（2）地球的平均密度
M 3(Rh)3
4R3
GT2R3
3
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
方法总结：如何计算天体的质量和密度