《高考物理總復(fù)習(xí) 第4講 萬(wàn)有引力與天體運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 第4講 萬(wàn)有引力與天體運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修2(56頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、橢圓橢圓 焦點(diǎn)焦點(diǎn) 面積面積 公轉(zhuǎn)周期的二次方公轉(zhuǎn)周期的二次方 6.671011 Nm2/kg2 二次方二次方 乘積乘積 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 兩球心兩球心 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 思考如何理解萬(wàn)有引力定律中的“r”及“F”?提示 (1)對(duì)萬(wàn)有引力定律公式中各量的意義一定要準(zhǔn)確理解,尤其是距離r的取值,一定要搞清它是兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離. 質(zhì)量分布均勻的球體間的相互作用力,用萬(wàn)有引力公式計(jì)算,式中的r是兩個(gè)球體球心間的距離(3)物體間的萬(wàn)有引力是一對(duì)作用力和反作用力,總是大小相等、方向相反的,遵循牛頓第三定律,因此談不上質(zhì)量大的物體對(duì)質(zhì)量小的物體的引力大于質(zhì)量小的物體對(duì)質(zhì)量大的物體的引力,更談不上相互作用的一對(duì)物體間的引力
2、是一對(duì)平衡力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 相同相同 增加增加 不同不同 (1)經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間和空間是脫離物質(zhì)而存在的,是絕對(duì)的,時(shí)間和空間之間也是沒有聯(lián)系的(2)相對(duì)論時(shí)空觀認(rèn)為有物質(zhì)才有時(shí)間和空間,空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),它們不是相互獨(dú)立的 某星球可視為球體,其自轉(zhuǎn)周期為T,在它的兩極處,用彈簧秤測(cè)得某物體重為P,在它的赤道上,用彈簧秤測(cè)得同一物體重為0.9P,則星球的平均密度是多少?(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P80)物理速模雙星模型1什么是雙星系統(tǒng)?宇宙中往往會(huì)有相距較近,質(zhì)量相差不多的兩顆星球,它們離其他星球都較遠(yuǎn),因此其他星球?qū)λ麄兊娜f(wàn)有引力可以忽略不計(jì)在這種情況下,它們將圍繞它們連線上的某一固定
3、點(diǎn)做同周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng),這種結(jié)構(gòu)叫做雙星系統(tǒng)2求解雙星問題的基本技巧和方法有哪些?抓住雙星的角速度(周期)相等,繞行的向心力大小相等,以及雙星間的距離和軌道半徑的幾何關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵,概括為“四個(gè)相等”,即向心力、角速度、周期相等,軌道半徑之和等于兩星間距. 然后運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律求解(1)試計(jì)算該雙星系統(tǒng)的周期T;(2)若實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)周期為T,為了解釋兩者的不同,目前有一種流行的理論認(rèn)為,在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)不到的暗物質(zhì)作為一種簡(jiǎn)化模型,我們假定在以兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著密度為的暗物質(zhì),而不考慮其他暗物質(zhì)的影響,并假設(shè)暗物質(zhì)與星體間的相互作
4、用同樣遵守萬(wàn)有引力定律試根據(jù)這一模型計(jì)算雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期T.在這里要特別注意的是在求兩子星間的萬(wàn)有引力時(shí)兩子星間的距離不能代成了兩子星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑(1)試求第一種形式下,星體運(yùn)動(dòng)的線速度和周期;(2)假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)動(dòng)周期相同,第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少?易錯(cuò)分析 在利用萬(wàn)有引力公式解題時(shí),直接把天體間的距離當(dāng)作軌道半徑進(jìn)行計(jì)算,造成錯(cuò)選答案運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解題有三個(gè)易錯(cuò)之處,一是將衛(wèi)星到月球表面的高度當(dāng)作衛(wèi)星與月球間的距離;二是在三星問題中,萬(wàn)有引力公式中的距離是星球間的距離,而向心力公式中的軌道半徑則是星球到環(huán)繞中心的距離,這一點(diǎn)要特別注意;三是沒有認(rèn)識(shí)到高度的變化會(huì)
5、引起萬(wàn)有引力的變化,認(rèn)為重力加速度是不變的量 已知某行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑為r,公轉(zhuǎn)的周期為T,萬(wàn)有引力常量為G,則由此可以求出()A此行星的質(zhì)量B太陽(yáng)的質(zhì)量C此行星的密度 D太陽(yáng)的密度(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P81)1(2012湖北襄陽(yáng)五中期中)在物理學(xué)發(fā)展的過程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中,正確的說法是()A英國(guó)物理學(xué)家牛頓用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出萬(wàn)有引力常量GB第谷接受了哥白尼日心說的觀點(diǎn),并根據(jù)開普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀察記錄的數(shù)據(jù),應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算和橢圓軌道假說,得出了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律C亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體,重物體與輕物體下落一
6、樣快D胡克認(rèn)為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比解析本題考查物理學(xué)史牛頓在前人(如第谷、開普勒、笛卡兒等)研究的基礎(chǔ)上,借助自己的力學(xué)成就總結(jié)出萬(wàn)有引力定律;1798年,即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律一百多年以后,英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)證明萬(wàn)有引力定律是正確的,并測(cè)出萬(wàn)有引力常量,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;開普勒對(duì)第谷長(zhǎng)期天文觀察的結(jié)果進(jìn)行了創(chuàng)造性的研究與思考,開始他想用哥白尼的太陽(yáng)系模型說明火星的運(yùn)行軌道,但與第谷的觀測(cè)結(jié)果有8分的誤差,從而大膽地摒棄了天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),建立了開普勒定律,對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)作出了更科學(xué)、更精確的描述,選項(xiàng)B錯(cuò)誤; 亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下
7、的物體,物體越重下落越快,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D正確答案 D2(2012北京朝陽(yáng)區(qū)期末)2011年12月美國(guó)宇航局發(fā)布聲明宣布,通過開普勒太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目證實(shí)了太陽(yáng)系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星該行星被命名為開普勒22b(Kepler22b),距離地球約600光年之遙,體積是地球的2.4倍這是目前被證實(shí)的從大小和運(yùn)行軌道來說最接近地球形態(tài)的行星,它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽(yáng)的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)一圈若行星開普勒22b繞恒星做圓運(yùn)動(dòng)的軌道半徑可測(cè)量,萬(wàn)有引力常量G已知根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算的物理量有()A行星的質(zhì)量 B行星的密度C恒星的質(zhì)量 D恒星的密度3(2012廣西柳鐵一中月考)天文學(xué)家如果觀察到一個(gè)星球獨(dú)自做圓周運(yùn)動(dòng),那么就會(huì)想到在這個(gè)星球附近存在著一個(gè)看不見的星體黑洞星球與黑洞由萬(wàn)有引力的作用組成雙星,以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么()A它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與其質(zhì)量成反比B它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與其質(zhì)量成反比C它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比D它們所受的向心力與其質(zhì)量成反比