Bài 40. Các định luật Kê-ple. Chuyển động của vệ tinh
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn: Sở GD-ĐT Huế
Người gửi: Hoàng Ngọc Quý (trang riêng)
Ngày gửi: 17h:44' 21-03-2009
Dung lượng: 33.4 KB
Số lượt tải: 161
Nguồn: Sở GD-ĐT Huế
Người gửi: Hoàng Ngọc Quý (trang riêng)
Ngày gửi: 17h:44' 21-03-2009
Dung lượng: 33.4 KB
Số lượt tải: 161
Số lượt thích:
0 người
KT BÀI CŨ
CÂU HỎI 1: CÂU HỎI 1
Hãy phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn và viết biểu thức của lực hấp dẫn giữa hai vật có khối lượng M và m đặt cách nhau một khoảng R? Trả lời 1. Phát biểu định luật: Lực hấp dẫn giữa hai vật tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. 2. Biểu thức: latex(F_(hd)=G(Mm)/(R^2)) CÂU HỎI 2: CÂU HỎI 2
Muốn vật chuyển động tròn đều phải có điều kiện gì? Trả lời Muốn vật chuyển động tròn đều cần phải có lực hướng tâm Biểu thức của lực hướng tâm: latex(F_(ht)=momega^2R=(mv^2)/R) 1. MỞ ĐẦU
Ptoléme: NHÀ KHOA HỌC PTÔ- LÊ- MÊ
Ptôlêmê (Ptoléme) (100-170 TCN) Năm 140 TCN đã xây dựng nên một mô hình vũ trụ với quan điểm coi trái đất là trung tâm vũ trụ. Hệ Địa tâm: MÔ HÌNH VŨ TRỤ THỨ NHẤT
Hệ Địa tâm: Trái đất đứng yên và là trung tâm của vũ trụ Hệ Nhật tâm: HỆ NHẬT TÂM
Hệ Nhật tâm: Mặt trời đứng yên và là trung tâm của các hành tinh quay xung quanh Nicolaus Copernicus: HỆ NHẬT TÂM
Nhà thiên văn học vĩ đại người Ba Lan và là người đầu tiên đề xuất thuyết Nhật tâm *: HỆ NHẬT TÂM
Năm 1543, hệ Nhật tâm của Copernicus ra đời với quan điểm dũng cảm: Trái đất chỉ là một trong nhiều hành tinh quay quanh Mặt trời Johannes Kepler: JOHANNES KEPLER
Johannes Kepler (1571-1630) Năm 1619, nhà thiên văn học người Đức Kepler đã tìm ra ba định luật mô tả chính xác quy luật chuyển động của các hành tinh 2.CÁC ĐỊNHLUẬT
Hình elíp: GIỚI THIỆU HÌNH ELÍP
???: ĐỊNH LUẬT KEPLER I
Hãy cho biết quỹ đạo của các hành tinh có hình gì? ĐỊNH LUẬT I: ĐỊNH LUẬT I KEPLER
Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm. ĐỊNH LUẬT II: ĐỊNH LUẬT II KEPLER
Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau ĐỊNH LUẬT III: ĐỊNH LUẬT III KEPLER
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. latex((a_1^3)/(T_1^2)=(a_2^3)/(T_2^2)=...=(a_i^3)/(T_i^2)=...=const) Đối với hai hành tinh thì: latex(((a_1)/(a_2))^3=((T_1)/(T_2))^2) Chú ý: định luật này cũng áp dụng được cho chuyển động vệ tinh xung quanh một hành tinh nào đó CM ĐL III: CHỨNG MINH ĐỊNH LUẬT KEPLER III
Giáo viên hướng dẫn học sinh về nhà chứng minh 3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
BÀI TẬP 1: BÀI TẬP 1
Khoảng cách latex(R_1) từ Hỏa tinh tới Mặt Trời lớn hơn 52% khoảng cách latex(R_2) giữa Trái Đất và Mặt Trời. Hỏi một năm trên Hỏa tinh bằng bao nhiêu so với một năm trên Trái Đất? Giải: Gọi latex(T_1, T_2) lần lượt là năm trên Hỏa tinh và trên Trái đất - Theo đề ra ta có: latex((R_1)/(R_2)) = 1,52 - Theo định luật III Kepler ta có: LATEX((T_1^2)/(T_2^2) = ) LATEX(((R_1)/(R_2))^3) =LATEX(1,52^3)=3,51 =>latex(T_1=sqrt(3,51)T_2 = 1,87T_2) Vậy một năm ở trên Hoả tinh bằng 1,78 lần một năm ở trên Trái đất BÀI TẬP 2: BÀI TẬP 2
cho: r = 1,5.1011 (m); T = 365.24.3600 = 3,15.107 (s); G = 6,67.1011 (latex(Nm^2/kg^2)) Tóm tắt: Tính: khối lượng MT của Mặt Trời Giải: Lực hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trời đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho Trái đất chuyển động theo quỹ đạo gần tròn quanh Mặt trời nên ta có: latex(F_(hd)=F_(ht) <=> latex(G(M_ĐM_T)/(r^2) = M_Đomega^2r= M_Đ(4pi^2)/(T^2)r <=> latex((r^3)/(T^2)=(GM_T)/(4pi^2)) <=> latex(M_T=(4pi^2r^3)/(GT^2)) thay số vào ta được: latex(M_T=2.10^30kg 4.VỆTINHNHÂNTẠO
Phóng tàu vệ tinh: THÍ NGHIỆM PHÓNG VỆ TINH
Vệ tinh nhân tạo: VỆ TINH NHÂN TẠO
5.TỐCĐỘ VŨTRỤ
Tốc độ vũ trụ cấp I: TÌM TỐC ĐỘ VŨ TRỤ CẤP I
- Vệ tinh: khối lượng m, vận tốc v - Trái Đất: khối lượng M, bán kính latex(R_(TĐ)) * Lực hấp dẫn giữa Trái Đất với vệ tinh là: latex(F_(hd)=G(Mm)/(R_(TĐ)^2) * Lực này gây ra gia tốc hướng tâm có độ lớn: latex(H_(ht) = (mv^2)/(R_(TĐ)) (1) (2) * Cân bằng (1) và (2) ta có: latex(G(Mm)/(R_(TĐ)^2)=(mv^2)/(R_(TĐ)) => latex(v = sqrt((GM)/(R_(TĐ)))) (3) Thay số vào (3): M = latex(5,89.10^24)kg latex(R_(TĐ)=6370 km) latex(G=6,67.10^-11N.m^2/kg^2) => latex(v = sqrt((6,67.10^-11*5,89.10^24)/(6370.10^3))=7,9.10^3(m/s)=7,9((km)/s) ký hiệu latex(v_I= 7,9 (km)/s) gọi là tốc độ vũ trụ cấp I Mô phỏng: PHÓNG TÀU VŨ TRỤ
Các tốc độ vũ trụ: CÁC TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
Tốc độ vũ trụ cấp I: latex(v_I = 7,9 (km)/s) latex(v_(II) = 11,2( km)/s) latex(v_(III) = 16,7 (km)/s) Tốc độ vũ trụ cấp II: Tốc độ vũ trụ cấp III: CỦNG CỐ
BÀI 1: BÀI 1
Các khẳng định sau đây đúng hay sai khi nói về chuyển động của các hành tinh?
1. Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo hình tròn mà Mặt Trời là tâm quỹ đạo
2. Một hành tinh bất kỳ chuyển động được những cung có độ lớn bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau
3. Tỷ số lập phương bán trục nhỏ và bình phương chu kỳ quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời.
4. Ba định luật Keple áp dụng cho mọi hành tinh của hệ Mặt Trời
BÀI 2: BÀI 2
Công thức nào sau đây thể hiện định luật III Keple
latex(T^2)/latex(a^3)=const
latex(T^3)/latex(a^2)=const
latex(a^3)/latex(T^2)=const
latex(a^2)/latex(T^3)=const
BÀI 3: BÀI 3
Giá trị nào sau đây đúng với tốc độ vũ trụ cấp I
9,7 km/s
11,2 km/s
7,9 km/s
7,9 km/s
BÀI 4: BÀI 4
Hệ Mặt Trời có các hành tinh với thứ tự
Kim tinh, Thuỷ tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh, Diêm Vương tinh
Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Hải Vương tinh,Thiên Vương tinh,Diêm Vương tinh.
Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Thổ tinh, Mộc tinh,Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh, Diêm Vương tinh
Thuỷ Tinh, Kim Tinh, Trái Đất, Hoả Tinh, Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh, Hải Vương Tinh, Diêm vương tinh.
CÂU HỎI 1: CÂU HỎI 1
Hãy phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn và viết biểu thức của lực hấp dẫn giữa hai vật có khối lượng M và m đặt cách nhau một khoảng R? Trả lời 1. Phát biểu định luật: Lực hấp dẫn giữa hai vật tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. 2. Biểu thức: latex(F_(hd)=G(Mm)/(R^2)) CÂU HỎI 2: CÂU HỎI 2
Muốn vật chuyển động tròn đều phải có điều kiện gì? Trả lời Muốn vật chuyển động tròn đều cần phải có lực hướng tâm Biểu thức của lực hướng tâm: latex(F_(ht)=momega^2R=(mv^2)/R) 1. MỞ ĐẦU
Ptoléme: NHÀ KHOA HỌC PTÔ- LÊ- MÊ
Ptôlêmê (Ptoléme) (100-170 TCN) Năm 140 TCN đã xây dựng nên một mô hình vũ trụ với quan điểm coi trái đất là trung tâm vũ trụ. Hệ Địa tâm: MÔ HÌNH VŨ TRỤ THỨ NHẤT
Hệ Địa tâm: Trái đất đứng yên và là trung tâm của vũ trụ Hệ Nhật tâm: HỆ NHẬT TÂM
Hệ Nhật tâm: Mặt trời đứng yên và là trung tâm của các hành tinh quay xung quanh Nicolaus Copernicus: HỆ NHẬT TÂM
Nhà thiên văn học vĩ đại người Ba Lan và là người đầu tiên đề xuất thuyết Nhật tâm *: HỆ NHẬT TÂM
Năm 1543, hệ Nhật tâm của Copernicus ra đời với quan điểm dũng cảm: Trái đất chỉ là một trong nhiều hành tinh quay quanh Mặt trời Johannes Kepler: JOHANNES KEPLER
Johannes Kepler (1571-1630) Năm 1619, nhà thiên văn học người Đức Kepler đã tìm ra ba định luật mô tả chính xác quy luật chuyển động của các hành tinh 2.CÁC ĐỊNHLUẬT
Hình elíp: GIỚI THIỆU HÌNH ELÍP
???: ĐỊNH LUẬT KEPLER I
Hãy cho biết quỹ đạo của các hành tinh có hình gì? ĐỊNH LUẬT I: ĐỊNH LUẬT I KEPLER
Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm. ĐỊNH LUẬT II: ĐỊNH LUẬT II KEPLER
Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau ĐỊNH LUẬT III: ĐỊNH LUẬT III KEPLER
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. latex((a_1^3)/(T_1^2)=(a_2^3)/(T_2^2)=...=(a_i^3)/(T_i^2)=...=const) Đối với hai hành tinh thì: latex(((a_1)/(a_2))^3=((T_1)/(T_2))^2) Chú ý: định luật này cũng áp dụng được cho chuyển động vệ tinh xung quanh một hành tinh nào đó CM ĐL III: CHỨNG MINH ĐỊNH LUẬT KEPLER III
Giáo viên hướng dẫn học sinh về nhà chứng minh 3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
BÀI TẬP 1: BÀI TẬP 1
Khoảng cách latex(R_1) từ Hỏa tinh tới Mặt Trời lớn hơn 52% khoảng cách latex(R_2) giữa Trái Đất và Mặt Trời. Hỏi một năm trên Hỏa tinh bằng bao nhiêu so với một năm trên Trái Đất? Giải: Gọi latex(T_1, T_2) lần lượt là năm trên Hỏa tinh và trên Trái đất - Theo đề ra ta có: latex((R_1)/(R_2)) = 1,52 - Theo định luật III Kepler ta có: LATEX((T_1^2)/(T_2^2) = ) LATEX(((R_1)/(R_2))^3) =LATEX(1,52^3)=3,51 =>latex(T_1=sqrt(3,51)T_2 = 1,87T_2) Vậy một năm ở trên Hoả tinh bằng 1,78 lần một năm ở trên Trái đất BÀI TẬP 2: BÀI TẬP 2
cho: r = 1,5.1011 (m); T = 365.24.3600 = 3,15.107 (s); G = 6,67.1011 (latex(Nm^2/kg^2)) Tóm tắt: Tính: khối lượng MT của Mặt Trời Giải: Lực hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trời đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho Trái đất chuyển động theo quỹ đạo gần tròn quanh Mặt trời nên ta có: latex(F_(hd)=F_(ht) <=> latex(G(M_ĐM_T)/(r^2) = M_Đomega^2r= M_Đ(4pi^2)/(T^2)r <=> latex((r^3)/(T^2)=(GM_T)/(4pi^2)) <=> latex(M_T=(4pi^2r^3)/(GT^2)) thay số vào ta được: latex(M_T=2.10^30kg 4.VỆTINHNHÂNTẠO
Phóng tàu vệ tinh: THÍ NGHIỆM PHÓNG VỆ TINH
Vệ tinh nhân tạo: VỆ TINH NHÂN TẠO
5.TỐCĐỘ VŨTRỤ
Tốc độ vũ trụ cấp I: TÌM TỐC ĐỘ VŨ TRỤ CẤP I
- Vệ tinh: khối lượng m, vận tốc v - Trái Đất: khối lượng M, bán kính latex(R_(TĐ)) * Lực hấp dẫn giữa Trái Đất với vệ tinh là: latex(F_(hd)=G(Mm)/(R_(TĐ)^2) * Lực này gây ra gia tốc hướng tâm có độ lớn: latex(H_(ht) = (mv^2)/(R_(TĐ)) (1) (2) * Cân bằng (1) và (2) ta có: latex(G(Mm)/(R_(TĐ)^2)=(mv^2)/(R_(TĐ)) => latex(v = sqrt((GM)/(R_(TĐ)))) (3) Thay số vào (3): M = latex(5,89.10^24)kg latex(R_(TĐ)=6370 km) latex(G=6,67.10^-11N.m^2/kg^2) => latex(v = sqrt((6,67.10^-11*5,89.10^24)/(6370.10^3))=7,9.10^3(m/s)=7,9((km)/s) ký hiệu latex(v_I= 7,9 (km)/s) gọi là tốc độ vũ trụ cấp I Mô phỏng: PHÓNG TÀU VŨ TRỤ
Các tốc độ vũ trụ: CÁC TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
Tốc độ vũ trụ cấp I: latex(v_I = 7,9 (km)/s) latex(v_(II) = 11,2( km)/s) latex(v_(III) = 16,7 (km)/s) Tốc độ vũ trụ cấp II: Tốc độ vũ trụ cấp III: CỦNG CỐ
BÀI 1: BÀI 1
Các khẳng định sau đây đúng hay sai khi nói về chuyển động của các hành tinh?
1. Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo hình tròn mà Mặt Trời là tâm quỹ đạo
2. Một hành tinh bất kỳ chuyển động được những cung có độ lớn bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau
3. Tỷ số lập phương bán trục nhỏ và bình phương chu kỳ quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời.
4. Ba định luật Keple áp dụng cho mọi hành tinh của hệ Mặt Trời
BÀI 2: BÀI 2
Công thức nào sau đây thể hiện định luật III Keple
latex(T^2)/latex(a^3)=const
latex(T^3)/latex(a^2)=const
latex(a^3)/latex(T^2)=const
latex(a^2)/latex(T^3)=const
BÀI 3: BÀI 3
Giá trị nào sau đây đúng với tốc độ vũ trụ cấp I
9,7 km/s
11,2 km/s
7,9 km/s
7,9 km/s
Hệ Mặt Trời có các hành tinh với thứ tự
Kim tinh, Thuỷ tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh, Diêm Vương tinh
Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Hải Vương tinh,Thiên Vương tinh,Diêm Vương tinh.
Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Thổ tinh, Mộc tinh,Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh, Diêm Vương tinh
Thuỷ Tinh, Kim Tinh, Trái Đất, Hoả Tinh, Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh, Hải Vương Tinh, Diêm vương tinh.
↓ CHÚ Ý: Bài giảng này được nén lại dưới dạng RAR và có thể chứa nhiều file. Hệ thống chỉ hiển thị 1 file trong số đó, đề nghị các thầy cô KIỂM TRA KỸ TRƯỚC KHI NHẬN XÉT ↓

- Có nhiều GA dự thi GVG tại địa chỉ :
http://violet.vn/gdtxhungha/