天体运动模型课件.ppt

1、B1天体运动问题的处理方法RmmgRMmG21222mgRMmGB2222/1038.3)2(smRTa22/8.9smga两者相差很大。赤道上物体绕地球自转的向心力是由万有引力的一个分力提供的；而近地卫星的向心力是由万有引力提供的。B3eqprvmmarMmG22 r3 r2，a3a2，v3v2，31vv,rv 312aa,ra B4PRMmG2RmPRMmG226.0334RM2215GT地面上的物体所受万有引力有两个分力，一个是重力，另一个提供物体随地球自转的向心力。B51.同步卫星3.人造地球卫星13rMGv 32vv rv 13vv 2.近地卫星vv 2ga 2132vvv1323r

2、MG32132aaa132FFFB612212214rTmLmmG22222214rTmLmmG2211rmrmLrr21Lmmmr2121Lmmmr2112B712212214rTmrmmG22222214rTmrmmG2211rmrmrrr21rmmmr2121rmmmr2112322214rGTmmB8B9mgRMmG2vmrTmrmrvmrMmG2222)2(B10rvmrMmG22rrGMv1rmrMmG22331rrGM2224TrmrMmGGMrT32)(4232MfGMrT深刻理解开普勒第三定律专题一 卫星或行星的运动有什么规律？对于近地卫星Rgv RggRT2同一轨道圆周运动

3、的线速度、角速度、周期都相同，跟卫星的质量无关。卫星离地面越高（轨道半径越大），线速度越小，角速度越小，周期越大。“贫者愈贫”B11专题二 如何求第一宇宙速度？skmRGMv/9.7skmgRv/9.7RvmRMmG22mgRMmG2第一宇宙速度由中心天体决定，任何一个星体都有都有自己的第一宇宙速度。涉及到星体质量时，通常用方法1求第一宇宙速度。如果涉及到星体表面的重力加速度，通常用方法2求第一宇宙速度。有时需要根据物体在星体表面的抛体运动简谐运动求星体表面的重力加速度。B12GrvM2GTvM232324GTrMGgRM2专题三 如何求中心天体的质量和密度？2224TrmrMmGrvmrMm

4、G22TmvrMmG22如果已知描述卫星运动的线速度v、周期T（、f）、半径r三个三个物理量中中的两个，就可以求出中心天体的质量。如果再已知天体的半径，还可以求出天体的密度。mgRMmG2如果涉及到中心天体表面的重力加速度，通常用方法2求中心天体的质量。有时需要根据物体在星体表面重力场中的运动先求出星体表面的重力加速度。卡文迪许是第一个称出地球质量的人。3233RGTr3243RGrv32383GRTvGRg43对于近地卫星，r=R，)(32TfGTB13专题四 如何处理卫星变轨问题？B14专题五 卫星的运行速度和发射速度B15marTmrmrvmrMmG2222)2(GMrT32rrGMv1

5、B16）TRmRm,vRmRm.DTRmRm,vRmRm.CTRmRm,vRmRm.BTRmRm,vRmRm.A3123211221321312211232131212213123212112RMRGMvRvmRMmG222112RmRmvvvRvRT231232112RmRmvRvRTTB173.35.15212121MRRMEEkkRMRGMvB18rvmrMmG22rrGMv144.02.51木地地木rrvvB191819.A1819.B1918.C1918.DrvmrMmG22rrGMv11918190018001221rrvvB20）卫星半径卫星半径(m)卫星质量卫星质量(kg)轨道

6、半径轨道半径(m)土卫十土卫十8.901042.0110181.51108土卫十一土卫十一5.701045.6010171.51108模型化归：地球的卫星的运动规律2rMmGF 3224rGMT2rMGa rGMv rGMmmvEk2212B2122)2)()(ThRmhRMmG)()(22hRvmhRMmGgmRMmG020hRGMvThRv)(2mahRMmG2)()(2hRvaB22krT323322)()(同哈同哈hRhRTThT6.1哈B23133.39123.39323.39233.3.9313/12)(TkTGMrGMvkTr23rvmrMmG2239.321TTB24RvmRM

7、mG212mgRMmG2gRv 1)()2()(22hRTmhRMmGmgRMmG2ghRRT2)(2B25B26ABCOO DEB27rTmrMmG222）（12102102rTmrmmG）（3121 rrmMTTB28ABCOO DE 221）（Tt COA DOA，COB。rcosRR1 RR1rr1cosR1 r1R1)rRarccosrRR(arccosmrMrTt111331 B29）rrmmMM218181 FrMmGrmMGF16116122 rTmrMmG2224 rTmrmMG 2224 23232244TrGMrMGT B30B31rmvrmGM220 rrGMv1026

8、ABBArrvvvrvrT2962ABBABAvvrrTT2000rGMmG 20000rmGMG 950 MMB32gRv 估算法 B33342121.TTggA341221.TTggB22121.TTggC21221.TTggDmgrMmG222322131TrTr3412212221TTrrggB34B35marTmrmrvmrMmG2222)2(rrGMv1331rrGMGMrT32B3622)2(TmrrMmGGMrT32B37PQB38B39gvt02 gvt 0252m/s251 gg2RGMg GgRM2 8014151222地星 RRggMMB4023.GrTlA23.GrT

9、lB2316.GrTlC2163.GrTlDglT 2 mgrMmG 2334rM 23GrTl “黄金代换”中的重力加速度是联系万有引力定律和物体在星球表面重力场中的运动的桥梁。B41GRv2RvmRMmG22 GRvM2 R)v(M)R(MMG922911027102 GRvM92110249 1191101098MMnB42）22)2(TmrrMmG2324GTrMB43gk004.2008年高考物理上海卷年高考物理上海卷1A 1A某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为径为R，周期为，周期为T，万有

10、引力恒量为，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为，则该行星的线速度大小为_，太阳的质量可表示为，太阳的质量可表示为_。TRv 2 2324GTRM TRv 2 RmvRMmG22 2324GTRM 该行星的线速度该行星的线速度由万有引力定律由万有引力定律解得太阳的质量解得太阳的质量解析：解析：B4422)2(TmrrMmG2324GTrMB4522)2(TmRRMmG23GT3.57.425VMVMB46）GMrT322224TrmrMmGB47RvmRMmG22RMRGMv15.151地地rMMRvvmgrMmG 21515222 .MrMRmgmg地地地地地地334rM 15153地3地3地 .MrMR B48B49kEWW01WWWEWk121抓住主要矛盾，忽略次要因素，建立物理模型（估算法）。B5022)2(TmrrMmG2324GTrM23）（）（地月地月日地地日TTrrMM2rMmGF 2）（日月地月地日地月日月rrMMFF日地日月rr2地月日月FFB5122rMrMmGFB52mgRMmG222RMRMGg4.02101222MRRMgg“黄金代换”B53mgRMmG2gGMR 本题属于天体运动万有引力问题，利用“黄金代换”解题。RR2B5422McRGmgRMmG222McRGRcg22B55