Các định luật Kê-plê. Chuyển động của vệ tinh
Tiết 58. Bài 40
Bài giảng Vật lí lớp 10-Ban KHTN
Giáo viên: Trần Viết Thắng Ban: Lí – hóa – Sinh Trường THPT Chu Văn An
Các định luật Kê-plê. Chuyển động của vệ tinh
Tiết 58. Bài 40
Mục tiêu:
Kiến thức:
* Hệ nhật tâm: Mặt trời là trung tâm với các hành tinh quay xung quanh
* Nội dung ba định luật Kê-plê và hệ quả
* Vận dụng các định luật Kê-plê để giải một số bài toán.
Kỹ năng:
* Biết cách giải thích chuyển động của các hành tinh và của vệ tinh.
* Giải một số bài tập liên quan.
1. Phát biểu và viết biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn.
HĐ1: Kiểm tra bài cũ:
2. Thế nào là CĐ tròn, CĐ tròn đều.
HĐ2: Mở đầu
Đọc SGK: phần mở đầu
Giới thiệu về Thiên văn học và việc nghiên cứu vũ trụ
Tìm hiểu về Hình elíp
Giới thiệu về Hình elíp
MF1 + MF2 = const
MF1 + MF2 = 2a
HĐ3: Ba định luật Kê-plê.
Đọc SGK: Các ĐL Kê-plê
Tóm tắt nội dung 3 ĐL
Ghi nhớ: Các ĐL Kê-plê
Chứng minh: ĐL III. Kê-plê
Với hai hành tinh bất kì:
HĐ3: Ba định luật Kê-plê.
Hệ quả:(C1) Khi đi gần Mặt Trời HT có vận tốc lớn, khi đi xa: vận tốc bé: v1>v2>v3
Diện tích 3 hình gạch chéo bằng nhau, thời gian t1 = t2 = t3 Các độ dời s1 > s2 > s3 Suy ra: v1 > v2 > v3
HĐ 4: Vệ tinh nhân tạo.Tốc độ vũ trụ.
CĐ của vật ném xiên
Đọc SGK: phần 4
Trái Đất
Trái Đất
VII=11,2 km/s
Khi vận tốc nhỏ
VI=7,9 km/s
VIII=16,7 km/s
Bài tập vận dụng
Bài 1.
Bài 2.
MT = 2.1030kg
C2.
1 năm (T1) Sao Hỏa = ? Năm (T2) Trái Đất.
Khối lượng Mặt Trời = ?
Khối lượng Trái Đất = ? theo RTrăng = R; và TTrăng =T quanh TĐ
Bài tập vận dụng
1. Chu kì quay của một hành tinh quanh Mặt Trời :
A. Phụ thuộc khối lượng hành tinh.
B. Phụ thuộc vận tốc chuyển động trên quĩ đạo.
D. Giống nhau với mọi hành tinh.
2. Vệ tinh A có bán kính quĩ đạo lớn gấp 4 lần bán kính quĩ đạo của vệ tinh B. Vận tốc của vệ tinh A là:
A. vA = vB/4.
B. vA = vB/2.
C. vA = 2vB.
D. vA = 4vB.
C. Phụ thuộc bán kính trung bình của quĩ đạo.
Bài tập về nhà
1. Phát biểu và viết biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn.
* Hai phần tử vật chất bất kì hút nhau với một lực- gọi là lực hấp dẫn
* Lực hấp dẫn giữa hai vật (hai chất điểm) tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
2. Thế nào là CĐ tròn , CĐ tròn đều?
* CĐ tròn là CĐ có quĩ đạo tròn.
* CĐ tròn đều là CĐ có quĩ đạo tròn khi chất điểm đi được những cung tròn có độ dài bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau tùy ý.
* Hợp lực các lực tác dụng lên vật CĐ tròn đều gọi là lực hướng tâm.
Các ĐL Kê-plê
* ĐL I: Mọi hành tinh đều CĐ theo các quĩ đạo elíp mà Mặt Trời là một tiêu điểm
* ĐL II: Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau
* ĐL III: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kì quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời.
Chứng minh ĐL Kê-plê
* ĐL III: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kì quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời.
Với hai hành tinh bất kì:
Xét 2 hành tinh, coi quĩ đạo gần tròn, bán kính r1 ; r2
Fhd = Fht= Maht
Với HT 1:
F1= M1aht1 Hay
Với HT 2:
Giả sử vệ tinh CĐ trên quĩ đạo tròn gần Trái Đất
Lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm Fhd = Fht
Thay số ta được
Đây là vận tốc vũ trụ cấp I
Một số số liệu về các hành tinh của Mặt Trời