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1、精品教案
天體運動
［教學目標定位］1.掌握解決天體運動問題的思路和方法.2.理解赤道物體、同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星
的區(qū)別.3.會分析衛(wèi)星（或飛船）的變軌問題.4.掌握雙星的運動特點及其問題的分析方法.
學生的學:
1 .天體運動的動力學方程
v=,3=,T=,a=
2 .物體在天體表面時受到的引力等于物體的重力；有方程：
例1.地球半徑為Ro,地面重力加速度為g,若衛(wèi)星在距地面Ro處做勻速圓周運動，則（）
可編輯
圖1
3 .赤道物體、同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星轉動量的比較
例2.如圖1所示，地球赤道上的山丘e、近地資源衛(wèi)星p和
2、同步衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地
心做勻速圓周運動.設e、p、q的圓周運動速率分別為V1、V2、V3,向心加速度分別為a1、a2、
a3,則（）
A.V1>V2>V3B.V1VV2VV3
C.a1>a2>a3D.a〔va3va2
4.人造衛(wèi)星的變軌問題
物體做向心運動的條件：；物體做離心運動的條件：
例32013年5月2日凌晨0時06分，我國“中星11號”通信衛(wèi)星發(fā)射成功.“中星11號”
是一顆地球同步衛(wèi)星，它主要用于為亞太地區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務.圖2為發(fā)射過程的
示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再一次點
火，將衛(wèi)星送入同步圓
3、軌道3.軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，則當衛(wèi)星分別
在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
圖2
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上經過Q點時的速度大于它在軌道2上經過Q點時的速度
D.衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的速度小于它在軌道3上經過P點時的速度
4.雙星問題
1 .雙星：是
2 .雙星問題的特點：
例4.宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周
運動，但兩者不會因萬有引力的作用而吸引到一起.設兩者的質量分別為m1和m2,兩者相
4、距為
L.求：
⑴雙星的軌道半徑之比；
（2）雙星的線速度之比；
⑶雙星的角速度.
學生的練：
1.關于近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、赤道上的物體，以下說法正確的是（）
A.都是萬有引力等于向心力
B.赤道上的物體和同步衛(wèi)星的周期、線速度、角速度都相等
C.赤道上的物體和近地衛(wèi)星的軌道半徑相同但線速度、周期不同
D.同步衛(wèi)星的周期大于近地衛(wèi)星的周期
2 .設地球半徑為R,a為靜止在地球赤道上的一個物體，b為一顆近地繞地球做勻速圓周運動
A.a與c的線速度大小之比為
B.a與c的線速度大小之比為
C.b與c的周期之比為
D.b與c的周期之比為
的人造衛(wèi)星，c為地球的一顆同
5、步衛(wèi)星，其軌道半徑為r.下列說法中正確的是（）
A.軌道半徑變/]
B.向心加速度變小
3 .探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與
變軌前相比（）
C.線速度變小
D.角速度變小
4 .如圖2所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，地球
下列說法正確的是（）
A.b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度
B.a加速可能會追上b
C.c加速可追上同一軌道上的b,b減速可等到同一軌道上的c
D.a衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，仍做勻速圓周運動，則其線速度將變大
5 .如圖3
6、所示是“嫦娥三號”環(huán)月變軌的示意圖.在I圓軌道運行的“嫦娥三號”通過變軌后繞
n圓軌道運行，則下列說法中正確的是（）..
A. “嫦娥三號”在I軌道的線速度大于在n軌道的線速度I/T0頊
B. “嫦娥三號”在I軌道的角速度大于在n軌道的角速度~
C. “嫦娥三號”在I軌道的運行周期大于在n軌道的運行周期圖3
D. “嫦娥三號”由I軌道通過加速才能變軌到n軌道
6 .天文學家如果觀察到一個星球獨自做圓周運動，那么就會想到在這個星球附近存在著一個看
不見的星體一一黑洞.若星球與黑洞由萬有引力的作用組成雙星，以兩者連線上某點為圓心做勻
速圓周運動，那么（）
A.它們做圓周運動的角
7、速度與其質量成反比
B.它們做圓周運動的周期與其質量成反比
C.它們做圓周運動的半徑與其質量成反比
D.它們所需的向心力與其質量成反比
7 .某雙星由質量不等的星體Si和S2構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一
定點C做勻速圓周運動.由天文觀察測得其運動周期為T,Si到C點的距離為ri,Si和S2的距
離為r,已知引力常量為G,由此可求出S2的質量為（）
4712r2（r—ri）4712r1
A，GT2B.GT2
4dr34Tt2r2ri
C.GT2D.GT2
8.美國宇航局20ii年i2月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外第一顆類似地球的、能適合居住的
行星
8、一一“開普勒一22b”，它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽的恒星運轉一周.若引力常量已
知，要想求出該行星的軌道半徑，除了上述信息只須知道（）
A.該行星表面的重力加速度
B.該行星的密度
C.該行星的線速度
D.被該行星環(huán)繞的恒星的質量
課時檢測：
1 .（天體運動的分析）火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓.已知火衛(wèi)一
的周期為7小時39分，火衛(wèi)二的周期為30小時i8分，則兩顆衛(wèi)星相比（）
A.火衛(wèi)一距火星表面較近
B.火衛(wèi)二的角速度較大
C.火衛(wèi)一的運動速度較大
D.火衛(wèi)二的向心加速度較大
2 .（赤道物體、同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星的區(qū)別）地球同步
9、衛(wèi)星離地心的距離為r,運行速度為vi,加
速度為ai,地球赤道上的物體隨地球自轉的加速度為a2,第一宇宙速度為V2,地球半徑為R,
ai r
A「=二
a2 R
ai R
IF
vi r
C—=二
V2 R
vi
D.一
V2
則以下正確的是（）
3 .（人造衛(wèi)星的變軌問題）20i3年i2月2日，肩負著“落月”和“勘察”重任的“嫦娥三號”
沿地月轉移軌道直奔月千在距月球表面i00km的P點進行第一次制動后被月球捕獲，進入
橢圓軌道I繞月飛行，之后，衛(wèi)星在P點又經過第二次“剎車制動”，進入距月球表面i00km
的圓形工作軌道n,繞月球做勻速圓周運動，在經過P點時
10、會再一次“剎車制動”進入近月點
距月球表面i5公里的橢圓軌道出，然后擇機在近月點下降進行軟著陸，如圖3所示，則下列說
法正確的是（）
A. “嫦娥三號”在軌道I上運動的周期最長/V繆”;
B. “嫦娥三號”在軌道山上運動的周期最長
C. “嫦娥三號”經過P點時在軌道n上運動的線速度最大,.
D. “嫦娥三號”經過P點時，在三個軌道上的加速度相等
4.（雙星問題）如圖4所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O
點做周期相同的勻速圓周運動.現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L,質量之比為mi:m2=3：2,下
列說法中正確的是（）
A.mi、m2做圓周運動的線速度之比為3：2
B.mi、m2做圓周運動的角速度之比為3：2
C.mi做圓周運動的半徑為一L
5
D.m2做圓周運動的半徑為
檢測點評:
高中物理31《天體運動》學案教科版
