2022-2023年高考物理一轮复习 天体运动专题课件
展开面积定律：行星与太阳的连线r, 相同时间扫过相同面积,即
支配天体运动的基本规律
轨道定律：行星绕太阳的运行轨道是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上.
周期定律：在椭圆中a为半长轴,圆中a为半径.
万有引力定律
适用于质点和质量分布均匀球体,r为球心距离.由牛顿提出,但G是被卡文迪许后来用扭秤测的,卡文迪许又被称为称量了地球的人.
地面上物体随地球自转所需向心力只是地心引力极小一部分
天上卫星绕地球转动所需向心力由全部地心引力提供！
得黄金代换:
万有引力结合牛顿第二定律有
天体运动规律
支配天体运动的守恒定律
在引力场中,m从A1移至无穷远处,引力做负功为：
故引力势能表达式为
结论高轨（则）低速（v,w,a）大周期,大机大势小引力火箭升轨向后点火增加机械能,增加的机械能和减少的动能用来克服引力做功,故高轨道的机械能大,势能大,动能小,但升轨时火箭要点火加速.
神奇的宇宙速度
牛顿的草图-天体的运动轨迹
第一宇宙速度：卫星最小的发射速度,最大的环绕速度,运行半径r≈R,由黄金代换可知
第二宇宙速度：克服地球引力,脱离地球轨道的最小速度.卫星发射初动能应不小于引力势能,即
第三宇宙速度：脱离太阳轨道的最小速度
宇宙速度是中心天体的固有属性.
思考：发射“嫦娥”系列卫星时,发射速度在哪个范围？
如图所示,为发射“嫦娥6号”的模拟过程,先绕圆轨道1运行,在a处改变速度进入2号椭圆轨道后在椭圆轨道b点改变速度进入绕月圆轨道3.则以下说法错误的是（）
A.卫星在1轨道比2轨道运行到a点的速度大.B.卫星由2进入3轨道需要向前喷火.C.卫星在1,2轨道上经过a点的加速度相同.D.卫星在轨道2上a点的速度在第一宇宙速度和第二宇宙速度之间.
1.“自力更法”(g-R) (1)由 得中心天体质量M=（2）天体密度
2.“借助外援”法(T-r)(1) 若已知天体的半径R则天体的密度 ,特别的,当卫星是近地卫星时,r=R,
均匀球壳对壳内物质的万有引力
两面元对壳内质点m的引力各为
注意：整个“球壳”对球壳内物质的万有引力为零!
对于一个质量均匀半径为R的实心球,在距球心r（＜R）处质点只受半径为r的球内质量的万有引力,而r以外球壳（即R为外径r为内径的球壳）则对质点无引力的作用．
距球心r处所置质点受到引力大小
距球心r处所置质点的引力势能
若地球半径为R,“蛟龙号”下潜深度为d,“天宫一号”轨道距离地面的高度为h,地球可视为质量分布均匀的球体,质量分布均匀的球壳对球壳内物体的万有引力为零,则“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度大小之比为（ C ）
双星模型特征与规律
之二：∵角速度相同,即
之三：∵两天体做圆周运动的向心力大小相等,
之一：两天体做圆周运动的向心力均为两天体间的万有引力,大小相等,即
两颗相近的天体绕它们连线上的某点（质心Ｏ）以共同的角速度做匀速圆周运动 .
之五：双星系统动量守恒
思考：通过某种手段将一个星星上的物质补到另外一个上,则以下哪个量不会变？ 1.双星间距 2.旋转中心 3.旋转周期 4.线速度 质量增大的v减小 5.向心加速度 质量增大的a减小 6.万有引力
不确定,质量靠近则增大
同步卫星的几个“同”
1.所有的同步卫星都有与中心天体相同的周期T2.同步卫星轨道平面为赤道平面.3.同步卫星拥有相同的轨道半径,角速度,线速度,向心加速度
思考：宇宙空间那么大,为什么各国还在争夺宇宙空间？答:同步卫星的轨道是唯一确定的.
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