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高中物理：天体运动知识点
一、开普勒的行星运动三定律
开普勒第一定律
开普勒第一定律即为椭圆轨道定律，其内容为：所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，如图。此定律说明不同行星的椭圆轨道是不同的。
球表面的重力加速度在忽略星球自转的情况下，物体在星球表面的重力大小等于物体与星球间的万有引
M^mGM臣
力大小，即严
地球表瓦不考虎题）地球自转的盹心勞地球澤"务
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万有引方对研究天体运动有着重慕的意煲•海王星、冥王星就是逑祥爰现的•请同学们推导;已知中心天怖的质童及绕其运动的行星的运动情况,在衣阳系中?布星绕太旳运动的半径"；根据F心寸迂G讐而屁:萨附够尸r,两式联立得；厂=（号半）；，在18世纪发现的第七茶行星一一天王星的运动轨這1总是同根据万有引力定律计算出来的育一定偏暮肖时有人预测』;並肖斯和勒维列在预言位蚩的附近找到了弦颖新星■＞后来，科学家利用A原理还岌现了许參彳亍星的卫星,虫此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意戈。
六、人造卫星的运行速度
设地球质量为M,卫星质量为m,轨道半径为r,由于万有引力提供向心力，则
Mmv2„
G—=m—v=
r2v
GM
〒可见：高轨道上运行的卫星，线速度小。
角速度和周期与轨道半径的关系呢？
u,GM2?rjr3
3=—=―n-T=—=2nI
可见：高轨道上运行的卫星，角速度小，周期长。
七、宇宙速度
第一宇宙速度
分析：在地面附近绕地球运行，轨道半径即为地球半径。由万有引力提供向心力：
结论：
，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；
，它将在地面附近作匀速圆周运动；
要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，。可见，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难。
意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为环绕速度。
第二宇宙速度
大小V2=
意义：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。
注意：，，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。
第三宇宙速度
大小：V3=：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。
注意：，，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。
，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。
八、人造卫星的发射速度与运行速度
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发射速度
发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速