【上課用】高三物理一輪復(fù)習(xí) 萬有引力定律 課件

首頁知識學(xué)法檢評作業(yè)學(xué)標(biāo)第五章萬有引力與航天主講：婁員俊高三物理組2021.9.23進(jìn)入課程§6.1萬有引力定律學(xué)標(biāo)返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引3.熟練表述并正確理解重力與萬有引力的聯(lián)系和差異。1.熟練表述開普勒行星運(yùn)動定律并能簡單應(yīng)用周期定律解題。2.熟知萬有引力定律（了解導(dǎo)出過程、熟練書寫定律的表達(dá)式、認(rèn)識定律的特性），能應(yīng)用定律求中心天體的質(zhì)量和密度。知識返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引1.開普勒行星運(yùn)動定律所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點(diǎn)上1)軌道定律：知識1返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引2)面積定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積3)周期定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等比值k是一個對所有行星都相同的常量知識2返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引1)導(dǎo)出過程：2.萬有引力定律開普勒行星運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律太陽與行星間的引力月地系統(tǒng)檢驗(yàn)推廣到萬事萬物TF1v知識3返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引2)表達(dá)式：式中G稱為引力常量，英國物理學(xué)家卡文迪許基于放大的實(shí)驗(yàn)思想，利用扭秤實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確的測出通常?。?/p>

G＝6.67×10-11N·m2/kg2

知識4返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引3)適用條件①兩質(zhì)點(diǎn)間

②質(zhì)量均勻分布的正球體間①宏觀性②普適性

③相互性

④特殊性4)萬有引力的特性例:兩個質(zhì)地相同質(zhì)量分布均勻的球體A和B，兩球的半徑分別RA、RB且RA=2RB=2R，兩球心間距為d,兩球間的萬有引力大小為F。以下有關(guān)說法中正確的是（

）若兩球間距變?yōu)?d，則兩球間萬有引力為4F若兩球間距足夠接近，則兩球間萬有引力能達(dá)到無窮大若只在A球的內(nèi)部正中心挖去一個半徑為R的球，則A、B兩球間的萬有引力變?yōu)镕/2若在A球側(cè)再放置一個球體，則A、B兩球間的萬有引力可能變大技法返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引1.求中心天體的質(zhì)量和密度核心思路方法:萬有引力提供小星體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動的向心力

對小星體由牛頓第二定律得：（若：

）又由：技法1返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引典例1.A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度

B.太陽的質(zhì)量和運(yùn)行速度C.太陽的質(zhì)量和到MCG6－30－15的距離

D.太陽運(yùn)行速度和到MCG6－30－15的距離2001年10月22日，歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞，命名為MCG6－30－15，由于黑洞的強(qiáng)大引力，周圍物質(zhì)大量掉入黑洞，假定銀河系中心僅此一個黑洞，已知太陽系繞銀河系中心勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，下列哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量（

）技法2返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引2.雙星或多星組成穩(wěn)定的天體環(huán)繞系統(tǒng)，分析其向心力的來源及環(huán)繞中心是解題關(guān)鍵。1)雙星環(huán)繞系統(tǒng)(兩星的運(yùn)動周期相同、角速度相同)or2m1m2r1

技法3返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引2)多星環(huán)繞系統(tǒng)(周期相同、角速度相同)lomrmllmlomrmlmm

l與r的幾何關(guān)系：動力學(xué)方程：技法4返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引天文科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量相等的三顆星體能依靠他們間的引力組成穩(wěn)定的環(huán)繞系統(tǒng)，有兩種環(huán)繞方式，一種是“直線型”，三顆星體始終在共線，兩側(cè)的星體A、C繞中間的星體B做勻速圓周運(yùn)動，如圖中甲所示，另一種是“等邊三角形型”三顆星體位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)上，均繞三角形中心做勻速圓周運(yùn)動，如果兩種環(huán)繞方式的環(huán)繞周期相同，且“直線型”中AB兩星體間的距離為L，則“等邊三角形型”中兩星體間的距離為多少？典例2.技法5返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引3.物體受到的重力與萬有引力的關(guān)系地球表面附近的物體隨地球的自傳而做勻速圓周運(yùn)動，物體受到的萬有引力的一個分力提供向心力，另外一個分力就是物體受到的重力，如圖所示。顯然，地球上緯度不同的地方重力加速度值有所差異。FFnO

mg'o

在兩極點(diǎn)：

在赤道處：實(shí)際上即使在赤道處an也很小，足以忽略。若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響：即為“黃金代換”公式技法6返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引地球可視為球體，其自轉(zhuǎn)周期為T，在赤道上用彈簧秤測得某物體的重量是在兩極處測得同一物體重量的0.9倍，已知引力常量為G，則地球的平均密度是

。

典例3.“神舟”六號飛船發(fā)射成功后，進(jìn)入圓形軌道穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行一周的時間為T，地球的半徑為R，表面的重力加速度為g，飛船的軌道離地面的高度為

。典例4.練習(xí)返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引1.

以下說法中正確的是（

）A.行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度最大

B.所有太陽的行星軌道都共面C.當(dāng)兩物體間的距離趨近零時，萬有引力無窮大D.若月球和地球之間的距離不變，月球資源不斷輸送到地球，

則地月間的引力不斷減小2.天文學(xué)上把兩個相距較近，由于彼此的引力作用而沿各自的軌道互相環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的恒星系統(tǒng)稱為“雙星”系統(tǒng)，設(shè)一雙星系統(tǒng)中的兩個子星保持距離不變，共同繞著連線上的某一點(diǎn)以不同的半徑做勻速圓周運(yùn)動，則關(guān)于兩子星的運(yùn)動正確的是()A.線速度的大小相等B.向心加速度的大小相等C.向心力的大小相等D.兩子星的間距越大周期越短練習(xí)1返回首頁知識導(dǎo)學(xué)技法指導(dǎo)練習(xí)提能課后作業(yè)學(xué)標(biāo)指引3.(1)開普勒行星運(yùn)動第三定律指出：行星繞太陽運(yùn)動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方(2)開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測定月地距離為3.84×108m，月球繞地球運(yùn)動的周期為2.36×106s，試計算地球的質(zhì)量M地。（G=6.67×10-11Nm2/kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）成正比，即