2020高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第12講 萬(wàn)有引力與天體運(yùn)動(dòng)課件 新人教版.ppt

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,教材知識(shí)梳理│考點(diǎn)互動(dòng)探究│教師備用習(xí)題,一、開(kāi)普勒三定律1.開(kāi)普勒第一定律:所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)上.2.開(kāi)普勒第二定律:對(duì)于每一個(gè)行星而言,太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的相等.3.開(kāi)普勒第三定律:所有行星的軌道的的三次方跟的二次方的比值都相等.,,焦點(diǎn),面積,半長(zhǎng)軸,公轉(zhuǎn)周期,二、萬(wàn)有引力定律1.內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都互相吸引,引力的大小與物體的質(zhì)量的乘積成,與它們之間距離的二次方成.2.公式:(其中引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2).3.適用條件:公式適用于質(zhì)點(diǎn)之間以及均勻球體之間的相互作用,對(duì)均勻球體來(lái)說(shuō),r是兩球心間的距離.,,正比,反比,,勻速圓周,向心力,物體的重力,,【辨別明理】(1)牛頓利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量.()(2)行星在橢圓軌道上運(yùn)行速率是變化的,離太陽(yáng)越遠(yuǎn),運(yùn)行速率越小.()(3)近地衛(wèi)星距離地球最近,環(huán)繞速度最小.()(4)地球同步衛(wèi)星根據(jù)需要可以定點(diǎn)在北京正上空.()(5)極地衛(wèi)星通過(guò)地球兩極,且始終和地球某一經(jīng)線平面重合.()(6)發(fā)射火星探測(cè)器的速度必須大于11.2km/s.(),,,[答案](1)()(2)(√)(3)()(4)()(5)()(6)(√),考點(diǎn)一萬(wàn)有引力及其與重力的關(guān)系,,,[答案]AC,■題根分析,1.萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力F表現(xiàn)為兩個(gè)效果:一是重力mg,二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力F向,如圖12-1所示.,,,圖12-1,,,■變式網(wǎng)絡(luò),,,,,圖12-2,,[答案]BD,,[答案]A,,[答案]B,考點(diǎn)二天體質(zhì)量及密度的計(jì)算,,,例2[2017北京卷]利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù),不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離,,,,,[答案]D,,,,[答案]C,,,,[答案]A,■要點(diǎn)總結(jié),,,,,考點(diǎn)三黑洞與多星系統(tǒng),1.雙星系統(tǒng),例3天文學(xué)家們推測(cè),超大質(zhì)量黑洞由另外兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞融合時(shí)產(chǎn)生的引力波推射出該星系核心區(qū)域.在變化過(guò)程中的某一階段,兩個(gè)黑洞逐漸融入到新合并的星系中央并繞對(duì)方旋轉(zhuǎn),這種富含能量的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了引力波.假設(shè)在合并前,兩個(gè)黑洞互相繞轉(zhuǎn)形成一個(gè)雙星系統(tǒng),如圖12-3所示,若黑洞A、B的總質(zhì)量為1.31032kg,球心間的距離為2105m,產(chǎn)生的引力波周期和黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相當(dāng),則估算該引力波周期的數(shù)量級(jí)為(G=6.6710-11Nm2/kg2)()A.10-1sB.10-2sC.10-3sD.10-4s,,,,圖12-3,,[答案]C,變式題[2018江西新余二模]天文觀測(cè)中觀測(cè)到有三顆星位于邊長(zhǎng)為l的等邊三角形三個(gè)頂點(diǎn)上,并沿等邊三角形的外接圓做周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知引力常量為G,不計(jì)其他星體對(duì)它們的影響,關(guān)于這個(gè)三星系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是(),,,,,圖12-4,,[答案]A,■要點(diǎn)總結(jié),,多星問(wèn)題的解題技巧(1)挖掘一個(gè)隱含條件:在圓周上運(yùn)動(dòng)的天體的角速度(或周期)相等.(2)重視向心力來(lái)源分析:雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由它們之間的萬(wàn)有引力提供,三星或多星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力往往是由多個(gè)星的萬(wàn)有引力的合力提供.(3)區(qū)別兩個(gè)長(zhǎng)度關(guān)系:圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和萬(wàn)有引力公式中兩天體的距離是不同的,不能誤認(rèn)為一樣.,,,,,[答案]D,2.美國(guó)在2016年2月11日宣布“探測(cè)到引力波的存在”.天文學(xué)家通過(guò)觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來(lái)間接驗(yàn)證引力波的存在,證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件.GW150914是一個(gè)質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的36倍的黑洞和一個(gè)質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的29倍的黑洞并合事件.假設(shè)這兩個(gè)黑洞繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),且這兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小.若該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各自質(zhì)量不變且不受其他星系的影響,則關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.這兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小始終相等B.這兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小始終相等C.質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的36倍的黑洞和質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的29倍的黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36∶29D.隨兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小,這兩個(gè)黑洞運(yùn)行的周期也在減小,,,,[答案]D,,,,,,,