Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà mặt trời là một tiêu điểm b, Định luật II:. Đoạn thẳng nối mặt trời và một hành tinh bất kì quét được những diện tích như nhau tron[r]
Trang 1GV Đào Khả Hà
Lớp 10A3
Ngày soạn 22/2/2009
Ngày dạy 25/2/2009
Tiết 57 Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VỆ TINH
I Mục tiêu
- Phát biểu được các định luật kê-ple
- Vận dụng vào các bài toán cụ thể
- Ghi nhớ được các vận tốc vũ trụ
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Chuẩn bị hình vẽ hình elip
- Soạn file ppt dùng cho trình chiếu (Giáo án điện tử)
2 Học sinh
- Ôn tập kiến thức liên quan đến lực hấp dẫn, lực hướng tâm, vật ném xiên, chuyển động tròn đều
- Tìm hiểu hệ mặt trời
III Nội dung ghi bảng
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VỆ TINH
1 Các định luật Kê-ple
a, Định luật I :
Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà mặt trời là một tiêu điểm
b, Định luật II:
Đoạn thẳng nối mặt trời và một hành tinh bất kì quét được những diện tích như nhau trong những khoảng thời gian như nhau
c, Định luật III:
Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn (a) và bình phương chu kì quay (T) là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh mặt trời
3
i
a
Hay đối với hai hành tinh bất kì
2 Bài tập vận dụng
VD: Khoảng cách từ mặt trời đến trái đất và hỏa tinh lần lượt là: 149,6.106km và 227,94.106km Một năm trên hỏa tinh dài hơn trên trái đất bao nhiêu lần?
Giải
Một năm chính là chu kì quay xung quanh mặt trời của các hành tinh
Vậy ta có:
3 2
2 1
1
a
a
3 6
6
227,94.10 1
149, 6.10
3 Vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ
- Một vật chuyển động quanh trái đất trở thành vệ tinh nhân tạo của trái đất
- Cách phóng vệ tinh: đưa vật lên độ cao h rồi phóng với vận tốc vvI
Vận tốc vI = 7,9km/s gọi là vận tốc vũ trụ cấp I
+ Khi v = vI thì vệ tinh chuyển động với quỹ đạo tròn quanh trái đất
+ Khi vI < v < vII thì vệ tinh chuyển động với quỹ đạo hình elip quanh trái đất với vII = 11,2km/s gọi là tốc độ
vũ trụ cấp II
Trang 2+ Khi v = vII thì vệ tinh chuyển động với quỹ đạo parabol rời xa trái đất, đi vào quỹ đạo chuyển động quanh mặt trời
+ Khi v = vIII = 16,7 km/s thì vệ tinh chuyển động rời xa trái đất và thoát khỏi hệ mặt trời
IV Tiến trình lên lớp
Hoạt động 1: Giới thiệu Elip
- GV vẽ hình elip giới thiệu hình dạng, các tiêu điểm,
bán trục lớn, bán trục nhỏ
HS ghi nhớ hình ảnh elip Hoạt động 2: Trình bày các định luật Kê-ple
- GV cho HS quan sát quỹ đạo chuyển động của các
hành tinh trong hệ mặt trời (Trình chiếu)
- GV yêu cầu HS nhận xét hình dạng quỹ đạo của các
hành tinh
- GV: “Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ
đạo elip mà mặt trời là một tiêu điểm” Đó là nội dung
của định luật Kê-ple I
- GV yêu câu HS nêu định luật kê-ple II
- GV mô tả định luật kê-ple II bằng hình vẽ ( chỉ rõ
diện tích quét )
- GV nhận xét vậy là trên quỹ đạo của các hành tinh
thì ở những vị trí khác nhau thì vận tốc chuyển động
của hành tinh đó khác nhau
- GV nêu định luật kê-ple III
- GV yêu cầu HS viết biểu thức của định luật kê-ple III
- GV: ta có thể viết lại:
- HS: quỹ đạo là những hình elip
- HS: Đoạn thẳng nối mặt trời và một hành tinh bất
kì quét được những diện tích như nhau trong những khoảng thời gian như nhau
3
i
a
Hoạt động 3: Bài tập vận dụng
- GV hướng dẫn HS thực hiện bài tập sau:
VD: Khoảng cách từ mặt trời đến trái đất và hỏa tinh
lần lượt là: 149,6.106km và 227,94.106km Một năm
trên hỏa tinh dài hơn trên trái đất bao nhiêu lần?
Giải
Một năm chính là chu kì quay xung quanh mặt trời của
các hành tinh
Theo ĐL Kê-ple ta có:
3 2
2 1
1
a
a
=
3 6
6
227,94.10 1
149, 6.10
- HS trả lời:
3 2
2 1
1
a
a
Hoạt động 4: Trình bày Mục - 4 Phóng vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ
- GV trình bày:
Một vật chuyển động quanh trái đất trở thành vệ tinh
nhân tạo của trái đất
- Cách phóng vệ tinh: đưa vật lên độ cao h rồi phóng
với vận tốc vvI (vI = 7,9km/s gọi là vận tốc vũ trụ cấp
I )
Trang 3+ Khi v = vI thì vệ tinh chuyển động với quỹ đạo tròn quanh trái đất
+ Khi vI v < vII thì vệ tinh chuyển động với quỹ đạo hình elip quanh trái đất với vII = 11,2km/s
+ Khi v = vII thì vệ tinh chuyển động với quỹ đạo parabol rời xa trái đất, đi vào quỹ đạo chuyển động quanh mặt trời
+ Khi v = vIII = 16,7 km/s (vận tốc vũ trụ cấp III) thì vệ tinh chuyển động rời xa trái đất và thoát khỏi hệ mặt trời
V Bài học kinh nghiệm