《600考點(diǎn)700分考法》2017新版A版高考物理專題復(fù)習(xí)課件 第五章 萬(wàn)有引力與航天(19張ppt)

1、1第五章 萬(wàn)有引力與航天萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用考點(diǎn)考點(diǎn)1414人造衛(wèi)星衛(wèi)星的變軌、對(duì)接與追趕問(wèn)題宇宙中的雙星系統(tǒng)考點(diǎn)考點(diǎn)1515考點(diǎn)考點(diǎn)1616考點(diǎn)考點(diǎn)17172u 考點(diǎn)考點(diǎn)14 14 萬(wàn)有引力與航天萬(wàn)有引力與航天l 高考考法突破 考考法法1 1開(kāi)普勒第三定律的應(yīng)用開(kāi)普勒第三定律的應(yīng)用l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法考法2 2萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用3u考點(diǎn)考點(diǎn)14 14 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用45 考法考法1 1開(kāi)普勒第三定律的開(kāi)普勒第三定律的應(yīng)用應(yīng)用(1) 行星的軌道都近似為圓，可認(rèn)為行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2) 開(kāi)普勒定律也適用于衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的情形天體繞不同的中心星球運(yùn)行

2、時(shí)， k中的k值不同 考法考法2 2 萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解答的基本思路有兩種一、天體繞著某中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力二、地面或地面附近的物體所受的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力. 1與重力加速度有關(guān)的計(jì)算(1) 計(jì)算星球附近的重力加速度星球不自轉(zhuǎn)或星球的自轉(zhuǎn)可忽略，得黃金代換式GMg星R26(2) 計(jì)算距星球表面h高度處的重力加速度距地球表面h高度處，g 在星球表面附近，即h0處，得g星 GMg星R2【關(guān)鍵點(diǎn)撥】?jī)煞N黃金代換公式方法中物體的狀態(tài)不同前為靜止在星球表面(忽略星球自轉(zhuǎn))后是緊貼星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)兩物體受到的萬(wàn)有引力大小與其位置有密

3、切關(guān)系，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)(3) 計(jì)算星球地殼內(nèi)一定深度處的重力加速度外部的均勻球殼對(duì)該處物體的萬(wàn)有引力可看做零確定M和R，得出計(jì)算式M表示該星球的有效質(zhì)量(去掉球殼的質(zhì)量)R表示有效質(zhì)量星球中心到該物體幾何中心的距離7 2計(jì)算星球質(zhì)量建立環(huán)繞天體圍繞中心天體的模型結(jié)合向心力公式列方程求中心天體的質(zhì)量(1) 環(huán)繞法 未知質(zhì)量的天體外有一顆環(huán)繞該天體的行星已知環(huán)繞天體的公轉(zhuǎn)周期T和軌道半徑r:已知環(huán)繞天體的線速度v和軌道半徑r:已知環(huán)繞天體的角速度和軌道半徑r: 已知環(huán)繞天體的線速度v和公轉(zhuǎn)周期T:(2) 稱量法自建一個(gè)行星表面物體受行星引力模型【關(guān)鍵點(diǎn)撥】一般需要間接求出重力加速度g8 3計(jì)算星球

4、密度計(jì)算出星球質(zhì)量，根據(jù) 求得星球密度(1) 若已知天體的半徑R，則天體的密度 【關(guān)鍵點(diǎn)撥】衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r等于天體半徑R 天體密度(2) 已知天體表面重力加速度g及天體半徑R天體的密度 9u 考點(diǎn)考點(diǎn)15 15 人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星l 高考考法突破 考法考法3 3近地軌道衛(wèi)星的相關(guān)物理量近地軌道衛(wèi)星的相關(guān)物理量l 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法考法4 4同步衛(wèi)星的運(yùn)行問(wèn)題同步衛(wèi)星的運(yùn)行問(wèn)題10u考點(diǎn)考點(diǎn)15 15 人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星11 1人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量人造衛(wèi)星的三個(gè)運(yùn)動(dòng)參量?jī)H與軌道半徑有關(guān)在特定的軌道上，其運(yùn)動(dòng)時(shí)v、T均為定值，其制約關(guān)系為考點(diǎn)考點(diǎn)20 人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星 2近地軌道衛(wèi)星衛(wèi)星

5、所受萬(wàn)有引力約等于物體的重力 (近地衛(wèi)星的線速度為 ，角速度為 ，加速度為ag 考法考法3 3近地軌道衛(wèi)星的相關(guān)物理量近地軌道衛(wèi)星的相關(guān)物理量12 考法考法4 4同步衛(wèi)星的運(yùn)行問(wèn)題同步衛(wèi)星的運(yùn)行問(wèn)題地球同步運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星從同步衛(wèi)星有以下五個(gè)一定：考點(diǎn)考點(diǎn)20 人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星1軌道平面一定：軌道平面與赤道面共面2周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T24 h.3角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同4高度一定：離地面的高度 ，即h35 800 km.5速率一定： 13u 考點(diǎn)考點(diǎn)16 16 衛(wèi)星的變軌、對(duì)接與追趕問(wèn)題衛(wèi)星的變軌、對(duì)接與追趕問(wèn)題l 高考考法突破 考法考法5 5衛(wèi)星的變軌與對(duì)接衛(wèi)星的變軌與對(duì)接

6、 考法考法6 6衛(wèi)星追趕問(wèn)題衛(wèi)星追趕問(wèn)題14u考點(diǎn)考點(diǎn)16 16 衛(wèi)星的變軌、對(duì)接與追趕問(wèn)題衛(wèi)星的變軌、對(duì)接與追趕問(wèn)題 考法考法5 5衛(wèi)星的變軌與對(duì)接衛(wèi)星的變軌與對(duì)接半徑r確定，線速度 、周期 、向心加速度 質(zhì)量確定，動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep和總機(jī)械能E機(jī)確定清楚衛(wèi)星的變軌過(guò)程應(yīng)用萬(wàn)有引力知識(shí)分析出各物理量變化 1.衛(wèi)星變軌B點(diǎn)點(diǎn)火加速，需要的向心力 大于萬(wàn)有引力 ，做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入軌道2.在B點(diǎn)速度(動(dòng)能)關(guān)系：vB2vB1B點(diǎn)加速度關(guān)系：aB2aB1機(jī)械能關(guān)系：機(jī)械能守恒受宇宙塵埃阻礙，軌道半徑緩慢變小，近心運(yùn)動(dòng)，引力與阻力的合力做正功，線速度增大，動(dòng)能增大，勢(shì)能減??；周期變小，向心加速度增

7、大，機(jī)械能減小15 2對(duì)接“對(duì)接”實(shí)質(zhì)是兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體追趕問(wèn)題本質(zhì)是衛(wèi)星的變軌運(yùn)行問(wèn)題成功“對(duì)接”，必須在較低軌道上加速速度v的增大向心力增大離心運(yùn)動(dòng)軌道半徑r增大升高軌道發(fā)射同步衛(wèi)星方法從近地軌道1上Q點(diǎn)點(diǎn)火加速進(jìn)入軌道2在P點(diǎn)再次點(diǎn)火加速，進(jìn)入同步軌道316如圖所示，有A、B兩顆行星繞同一恒星O做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T(mén)1，B行星的周期為T(mén)2，在某一時(shí)刻兩行星第一次相遇(即相距最近)，則經(jīng)過(guò)時(shí)間 兩行星第一次相距最遠(yuǎn)，經(jīng)過(guò)時(shí)間 兩行星將第二次相遇(相距最近) 考法考法6 6衛(wèi)星追趕問(wèn)題衛(wèi)星追趕問(wèn)題兩衛(wèi)星位于和中心連線的半徑上同側(cè)時(shí)，兩衛(wèi)星相距最近兩衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角度滿

8、足(AB)t2兩衛(wèi)星位于和中心連線的半徑上兩側(cè)時(shí)，兩衛(wèi)星再次相距最遠(yuǎn)兩衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角度滿足(AB)t.17u 考點(diǎn)考點(diǎn)17 17 宇宙中的雙星系統(tǒng)宇宙中的雙星系統(tǒng)l 高考考法突破 考法考法7 7宇宙中的雙星系統(tǒng)問(wèn)題宇宙中的雙星系統(tǒng)問(wèn)題18u考點(diǎn)考點(diǎn)22 22 宇宙中的雙星系統(tǒng)宇宙中的雙星系統(tǒng) 考法考法7 7宇宙中的雙星系統(tǒng)宇宙中的雙星系統(tǒng)問(wèn)題問(wèn)題 1宇宙中的雙星系統(tǒng)兩顆靠得很近的天體繞其連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)兩天體的萬(wàn)有引力提供向心力周期和角速度相等(4) 兩顆星到圓心的距離r1、r2與星體質(zhì)量成反比(5) 運(yùn)動(dòng)周期由雙星的總體質(zhì)量和雙星間距離決定 (6) 雙星的總質(zhì)量公式 2雙星系統(tǒng)規(guī)律總結(jié)(1) 向心力由彼此間的萬(wàn)有引力相互提供， ， (2) 周期及角速度相同，T1T2，12.(3) 兩顆星半徑與它們之間的距離關(guān)系r1r2L.19 3.多星系統(tǒng)所研究星體的萬(wàn)有引力的合力提供向心力除中央星體外，各星體的角速度或周期相等穩(wěn)定的三星系統(tǒng)的存在形式（1）三顆質(zhì)量相等的星位于同一直線上，兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在