2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2课件：第三章　万有引力定律 章末总结

1、知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 章末总结章末总结 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 轨道轨道 面积面积 周期周期 质点质点 分布均匀分布均匀 分布均匀分布均匀 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 计计 算算 天天 体体 的的 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 7.9 11.2 16.7 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 分析处理天体运动问题，要抓住分析处理天体运动问题，要抓住“一个模型一个模型”“”“两个思两个思 路路”、区分、区分“三个不同三个不同”。 1一个模型一个模型：无论是自然天体：无论是自然天体(如行星等

2、如行星等)，还是人造天体，还是人造天体(如如 人造卫星、空间站等人造卫星、空间站等)，只要天体的运动轨迹为圆形，就可，只要天体的运动轨迹为圆形，就可 将其简化为质点的匀速圆周运动。将其简化为质点的匀速圆周运动。 一、天体一、天体(卫星卫星)运动问题的处理思路运动问题的处理思路 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 例例11 土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动 可视为圆周运动，其中有两个岩石颗粒可视为圆周运动，其中有两个岩石

3、颗粒A和和B与土星中心的与土星中心的 距离分别为距离分别为rA8.0104 km和和rB1.2105 km。忽略所有。忽略所有 岩石颗粒间的相互作用岩石颗粒间的相互作用(结果可用根式表示结果可用根式表示)。 (1)求岩石颗粒求岩石颗粒A和和B的线速度之比；的线速度之比； (2)求岩石颗粒求岩石颗粒A和和B的周期之比；的周期之比； (3)土星探测器上有一物体，在地球上重为土星探测器上有一物体，在地球上重为10 N，推算出它，推算出它 距土星中心距土星中心3.2105 km处受到土星的引力为处受到土星的引力为0.38 N。已知。已知 地球半径为地球半径为6.4103 km，请估算土星质量是地球质量

4、的多，请估算土星质量是地球质量的多 少倍？少倍？ 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 答案答案C 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 图图1 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 3对接问题对接问题 如图如图2所示，飞船首先在比空间站低的轨道所示，飞船首先在比空间站低的轨道 运行，当运行到适当位置时，再加速运行到运行，当运行到适当位置时，再加速运行到 一个椭

5、圆轨道。通过控制使飞船跟空间站恰一个椭圆轨道。通过控制使飞船跟空间站恰 好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对 接。接。 图图2 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 例例22 (多选多选)2016年中国将发射年中国将发射“天宫二号天宫二号”空间实验室，并空间实验室，并 发射发射“神舟十一号神舟十一号”载人飞船和载人飞船和“天舟一号天舟一号”货运飞船，货运飞船， 与与“天宫二号天宫二号”交会对接。交会对接。“天宫二号天宫二号”预计由预计由“长征二长征二 号号F”改进型无人运载火箭或改进型无人运载火箭或“长征七号长征七号”运载火箭从酒泉运载火箭从

6、酒泉 卫星发射中心发射升空，由长征运载火箭将飞船送入近地卫星发射中心发射升空，由长征运载火箭将飞船送入近地 点为点为A、远地点为、远地点为B的椭圆轨道上，的椭圆轨道上，B点距离地面的高度为点距离地面的高度为 h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上。，地球的中心位于椭圆的一个焦点上。“天宫二号天宫二号”飞行飞行 几周后进行变轨进入预定圆轨道，如图几周后进行变轨进入预定圆轨道，如图3所示。已知所示。已知“天宫天宫 二号二号”在预定圆轨道上飞行在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为圈所用时间为t，引力常量为，引力常量为 G，地球半径为，地球半径为R。则下列说法正确的是。则下列说法正确的是() 知识网络构建知识

7、网络构建核心要点提炼核心要点提炼 A“天宫二号天宫二号”从从B点沿椭圆轨道点沿椭圆轨道 向向A点运行的过程中，引力为动力点运行的过程中，引力为动力 B“天宫二号天宫二号”在椭圆轨道的在椭圆轨道的B点点 的加速度大于在预定圆轨道上的加速度大于在预定圆轨道上B点的点的 向心加速度向心加速度 图图3 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 解析解析“天宫二号天宫二号”从从B点沿椭圆轨道向点沿椭圆轨道向A点运行的过程点运行的过程 中，速度在变大，故受到的地球引力为动力，所以中，速度在变大，故受到的地球引力为动力，所以A正正 确；在确；在B点点“天宫二号天宫二号”的加速度都是由万有引力产生的加

8、速度都是由万有引力产生 的，因为同在的，因为同在B点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道 上运动，在上运动，在B点时万有引力产生的加速度大小相等，故点时万有引力产生的加速度大小相等，故B错错 误；误；“天宫二号天宫二号”在椭圆轨道的在椭圆轨道的B点加速后做离心运动才点加速后做离心运动才 能进入预定圆轨道，故能进入预定圆轨道，故“天宫二号天宫二号”在椭圆轨道的在椭圆轨道的B点的点的 速度小于在预定圆轨道的速度小于在预定圆轨道的B点的速度，故点的速度，故C错误；错误； 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 答案答案AD 知识网络构建知识网络构建核心要点

9、提炼核心要点提炼 图图4 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 A在在P点变轨时需要加速，点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速点变轨时要减速 B在在P点变轨时需要减速，点变轨时需要减速，Q点变轨时要加速点变轨时要加速 CT1T2T3 Dv2v1v4v3 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 答案答案CD 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 三、双星模型在天体运动中的应用三、双星模型在天体运动中的应用 1双星双星：两个离得比较近的天体，在彼此间的引力作用下绕：两个离得比较近的天体，在彼此间的引力作用下绕 两者连线上的一点做圆周运动，这样的两颗星组成的系统两者连

10、线上的一点做圆周运动，这样的两颗星组成的系统 称为双星。称为双星。 图图5 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 2双星问题的特点双星问题的特点 (1)两星的运动轨道为同心圆，圆心是它们之间连线上的某两星的运动轨道为同心圆，圆心是它们之间连线上的某 一点。一点。 (2)两星的向心力大小相等，由它们间的万有引力提供。两星的向心力大小相等，由它们间的万有引力提供。 (3)两星的运动周期、角速度相同。两星的运动周期、角速度相同。 (4)两星的轨道半径之和等于两星之间的距离，即两星的轨道半径之和等于两星之间的距离，即r1r2 L。 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 知识网络构建知识网络构建核心要点提炼核心要点提炼 例例33 (多选多选)冥王星与其附近的星体卡戎可冥王星与其附近的星体卡戎可 视为双星系统，质量之比约为视为双星系统，质量之比