萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用人造衛(wèi)星教案示例(編輯修改稿)
2025-07-04 13:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 題只是實際問題的一種近似，實際問題要復(fù)雜一些。比如，行星繞太陽的運動軌道并不是正圓，而是橢圓；每顆行星受到的引力也不僅由太陽提供，除太陽的引力最大外，還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運算，而這種運算，導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。200年前，人們認(rèn)識的太陽系有7大行星：水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星，后來，人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運行軌道與用萬有引力定律計算出的有較大的偏差。于是，有人推測，在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星，它對天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計算出這顆行星的可能軌道，并且在計算出的位置終于觀測到了這顆新的行星，將它命名為海王星。再后，又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計算值有偏差，人們進(jìn)一步推測，海王星軌道外側(cè)還有一顆行星，于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星。可見萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價值。下面我們再來研究一下人造地球衛(wèi)星的發(fā)射及運行情況。（1）衛(wèi)星的發(fā)射與運行，他設(shè)想了這樣一個問題：在地面某一高處平拋一個物體，物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大，飛行距離越遠(yuǎn)。考慮到地球是圓形的，應(yīng)該是這樣的圖景：（板圖） 當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時，地面也沿球面向下彎曲，物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時，物體總要落向地面，總也落不到地面，就成為地球的衛(wèi)星了。從剛才的分析我們知道，要想使物體成為地球的衛(wèi)星，物體需要一個最小的發(fā)射速度，物體以這個速度發(fā)射時，能夠剛好貼著地面繞地球飛行，此時其重力提供了向心力。其中，g為地球表面的重力加速度，／s2。R為地球的半徑，106m。103m／s，／s。這個速度稱為第一宇宙速度。板書：第一宇宙速度 v=／s第一宇宙速度是發(fā)
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