2018人教版物理必修二第6章万有引力与航天课件(6份)(2)正式版

学法指导
1．在本章学习中，要充分感悟前辈科学家们探索自然奥秘
不屈不挠的精神和对待科学研究一丝不苟的态度，感悟到科学
的结论总是在顽强曲折的科学实践中悄悄地来临。
2．在理解和把握本章内容时，要和前一章的圆周运动结合
起来，找出物体做圆周运动的半径，以及物体的向心力。对天
体运动的处理方法：一般是把天体的运动看做匀速圆周运动，
本章我们将学习对人类智慧影响极为 深远、在天体运动中起着决定作用的万有 引力定律，并了解它的发现历程和在人类 开拓太空中的作用。
知识导航
• 本章主要讲述了人们对天体运动规律的认识 历程及自然界普遍遵循的规律之一——万有 引力定律。
• 本章内容可分为三个单元：
• 第一单元(第1节～第3节)：回顾过去，即介 绍万有引力定律的建立过程。
第六章
万有引力航天
1 情景切入 2 知识导航 3 学法指导
情景切入
日出日落，斗转星移，神秘的宇宙壮 丽璀璨……
当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙 时，他们就开始试图破译日月星辰等天文 现象的奥秘……到了 17 世纪牛顿以他伟 大的工作把天空中的现象与地面上的现象 统一起来，成功地解释了天体运动的规律。
• 第二单元(第4节、第5节)：展示现在，即列 举万有引力理论的巨大成绩。一是其理论成 绩“称量地球的质量”、“未知天体的发现” 等，二是其实践成绩，航天事业的发展及其 巨大成果。
• 第三单元(第6节)：展望未来，指出万有引力 定律与任何其他理论一样，有其局限性。
• 本章的重点是万有引力定律的发现过程和该 定律的具体应用。难点是利用万有引力定律 解决航空航天及天体运动的实际问题。
所
需
向
心
力
由
万

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我们能否发射一颗 周期为50min的卫 星呢？
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2.地球同步卫星
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探究:同步卫星是否可以在纬度面的轨道上 北
西
F
赤道平面
东
南
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拓展:
1.为了同步卫星之间不互相干扰， 大约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。
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Mm v2
mg G
R2
m R
v
GM R
或 v
gR
2、第二宇宙速度（脱离速度）：v =11.2千米/秒
（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）
3、第三宇宙速度（逃逸速度）：v =16.7千米/秒
（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）
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人造卫星的应用
资源卫星
技术实验卫星
快速侦测卫星
科学探测卫星
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通信卫星
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国 际 空 间 站
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二、在轨运行的人造地球卫星
所有卫星的轨道圆心都在地心上 精品PPT
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看图说话
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所有卫星的运动视为匀速圆周运动， 万有引力提供向心力
G
Mm r2
v2 m
r
mr 2
4 2
mr T 2
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卫星运行速度、角速度、周期与半径的关系：
地球半径的1/4，则在月球上发射“近地卫星”
的环绕速度约为
km/s
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2.第二宇宙速度（脱离速度）
当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克 服地球的引力，成为围绕太阳运动的人造行星，或飞

mg0＝GRM20m，GM＝g0R02.因此 F 万＝（Rm0R＋20gh0）2，B 项对；选 项 C 的特点是有 g0、ω0 两个量，两式 G 重＝mg，F 向＝mrω2 中的量统一到了一个表达式中，没有距离 h、R0 量，因此结 果中设法消去(R0＋h)一项． m(R0＋h)ω20＝（Rm0R＋20gh0）2，
高中物理·必修2·人教版
第6章万有引力与航天 章末整合
万
大
有
引
力
与
航
天
万 有 引 力 与 航 天
一、处理天体问题的基本思路及规律
1．天体问题的两步求解法 (1)建立一个模型：天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有 引力提供向心力，即：F万＝F向． (2)写出两组式子：①GMr2 m＝mvr2＝mω2r＝m2Tπ2r＝ma； ②代换关系：天体表面GRM2m＝mg，空间轨道上GMr2 m＝ma.
受的万有引力小于所需要的向心力，即 GMRm21 ＜mRv221，而在圆 轨道时万有引力等于向心力，即 GMRm12 ＝mRv211，所以 v2＞v1； 同理，由于卫星在转移轨道上 Q 点做近心运动，可知 v3＜v4；
又由人造卫星的线速度 v＝
GM可知 r
v1＞v4，由以上所述可
知选项 D 正确；由于轨道半径 R1＜R2＜R3，因开普勒第三定
图1
A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大
B．“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小
C．“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大
D．“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等
答案 C
解析 根据万有引力提供向心力 GMr2m＝mvr2＝m4Tπ2 2r＝ma 可 得，v＝ GrM，T＝ 4GπM2r3，a＝GrM2 ，又嫦娥一号的轨道半 径大于嫦娥二号的，所以“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦

(1)当物体在赤道上时,F、mg、Fn 三力同向。此时满足 Fn+mg=F,
物体的重力最小,方向指向地心。
(2)当物体在两极点时,Fn=0,F=mg=������
������������ ������2
。
(3)当物体在地球的其他位置时,三力方向不同,F>mg,重力略小
于万有引力,重力的方向不指向地心。
本章整合
专题一
专题二
专题三
专题四
专题一、万有引力与重力的关系
1.万有引力和重力的关系
地面上物体所受的万有引力 F 可以分解为物体所受的重力 mg
和随地球自转而做圆周运动的向心力
Fn。其中
F=������
������������ ������2
,
������n
=
������������������2, 质量为������的物体在地面上的万有引力������大小不变, 且������≫Fn。
持力的合力提供的;而环绕地球运行的卫
星所需的向心力完全由地球对卫星的引力
提供(如图所示)。
两个向心力的数值相差很大(如质量为 1 kg 的物体在赤道上随
地球自转所需的向心力只有 0.034 N,近地卫星上每千克的物体所需
的向心力是 9.8 N),对应的两个向心加速度的计算方法也不同,赤道
上的物体随地球自转的向心加速度 a1=ω3R=
≈17
所以 ω0=17ω。
答案:(1)9.803 7m (2)17
专题一
专题二
专题三
专题四
专题二、天体运动的处理方法
1.建立两种模型
一是绕行天体的质点模型;
二是绕行天体依靠“与中心天体之间的万有引力提供向心力”