第 2、3 节万有引力定律的应用__人类对太空的不懈追求 一、人造卫星与宇宙速度 1．人造卫星 (1)牛顿的设想：如图 521 所示，当抛出速度足够大时，物体将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的卫星。图 521(2)原理：卫星绕地球转动时，万有引力提供向心力，即＝m＝mrω2，其中 r 为卫星到地心的距离。2．宇宙速度(1)第一宇宙速度大小为 7.9_km/s，也叫环绕速度。(2)第二宇宙速度大小为 11.2_km/s，也叫脱离速度。(3)第三宇宙速度大小为 16.7_km/s，也叫逃逸速度。二、预测未知天体1．海王星的发现在观测天王星时，发现其实际轨道与万有引力计算的轨道不吻合，并由此预测存在另一行星，这就是后来发现的海王星。1．人造卫星的运动近似看成匀速圆周运动，万有引力充当向心力，即 F＝G＝m＝mω2r＝m。2．卫星的运行速度 v＝ (r 越大 v 越小)，卫星的角速度ω＝(r 越大 ω 越小)，卫星周期 T＝ (r 越大 T 越大)，卫星加速度 a＝(r 越大 a 越小)。3．三种宇宙速度：第一宇宙速度 v1＝7.9 km/s，是最大环绕速度、最小发射速度；第二宇宙速度 v2＝11.2 km/s，也称脱离速度；第三宇宙速度 v3＝16.7 km/s，也称逃逸速度。2．意义巩固了万有引力定律的地位，展现了科学理论超前的预见性。三、人类对太空的探索1．两种学说内容局限性地心说地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，而和丹麦天文学家第谷的观测数据不符日心说太阳是宇宙的中心，且是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动2．牛顿的大综合牛顿在前人研究的基础上，逐步建立了万有引力定律，是物理学的第一次大综合，形成了以牛顿三大运动定律为基础的力学体系。1．自主思考——判一判(1)地球的第一宇宙速度又叫脱离速度。(×)(2)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是 10 km/s。(×)(3)第一宇宙速度跟地球的质量无关。(×)(4)离地面越近的卫星线速度越大。(√)(5)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于 16.7 km/s。(×)(6)美国是世界上第一个成功发射人造地球卫星的国家。(×)2．合作探究——议一议(1)1705 年英国的哪位天文学家根据万有引力定律计算出了一颗著名的彗星，并正确预言了它的回归？提示：哈雷。(2)能否有发射轨道高度不同但具有相同周期的地球卫星？提示：不能。根据万有引力提供地球卫星做匀...
