【600分考点 700分考法】（2018 A版）高考物理专题复习 第五章 万有引力与航天课件.pptVIP

* * 第五章 万有引力与航天 * 第五章 万有引力与航天 万有引力定律及其应用 考点14 人造卫星 卫星的变轨、对接与追赶问题 宇宙中的双星系统 考点15 考点16 考点17 * 考点14 万有引力定律及其应用 高考考法突破 考法1　开普勒行星运动定律的应用 应试基础必备 考法2　万有引力定律的应用 * 考点14 万有引力定律及其应用 * * 考法1　开普勒行星运动定律的应用 (1) 行星的轨道都近似为圆，可认为行星做匀速圆周运动 (2) 开普勒定律也适用于卫星绕地球公转的情形 天体绕不同的中心星球运行时， ＝k中的k值不同 考法2　 万有引力定律的应用 万有引力定律解答的基本思路有两种 一、天体绕着某中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 二、地面或地面附近的物体所受的重力近似等于地球对物体的万有引力 . 1．与重力加速度有关的计算 (1) 计算星球附近的重力加速度 星球不自转或星球的自转可忽略， 得黄金代换式GM＝g星R2 * (2) 计算距星球表面h高度处的重力加速度 距地球表面h高度处，g′＝ 在星球表面附近，即h＝0处，得g星＝ ? GM＝g星R2 【关键点拨】两种黄金代换公式方法中物体的状态不同 前为静止在星球表面(忽略星球自转) 后是紧贴星球表面做匀速圆周运动 两物体受到的万有引力大小与其位置有密切关系，与运动状态无关 (3) 计算星球地壳内一定深度处的重力加速度 外部的均匀球壳对该处物体的万有引力可看做零 确定M和R，得出计算式 M表示该星球的有效质量(去掉球壳的质量) R表示有效质量星球中心到该物体几何中心的距离 * 2．计算星球质量 建立环绕天体围绕中心天体的模型 结合向心力公式列方程求中心天体的质量 环绕法 未知质量的天体外有一颗环绕该天体的行星 ①已知环绕天体的公转周期T和轨道半径r: ②已知环绕天体的线速度v和轨道半径r: ③已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r: ④已知环绕天体的线速度v和公转周期T: (2) 称量法 自建一个行星表面物体受行星引力模型 【关键点拨】一般需要间接求出重力加速度g * 3．计算星球密度 计算出星球质量，根据 求得星球密度 (1) 若已知天体的半径R，则天体的密度 　 【关键点拨】卫星环绕天体表面运动的轨道半径r等于天体半径R 天体密度 (2) 已知天体表面重力加速度g及天体半径R 天体的密度 * 考点15 人造卫星 高考考法突破 考法3　近地轨道卫星的相关物理量 应试基础必备 考法4　同步卫星的运行问题 * 考点15 人造卫星 * 1．人造卫星的运动参量 人造卫星的三个运动参量仅与轨道半径有关 在特定的轨道上，其运动时v、ω、T均为定值，其制约关系为 考点15 人造卫星 2．近地轨道卫星 卫星所受万有引力约等于物体的重力 ( 近地卫星的线速度为 ，角速度为 ，加速度为a＝g 考法3　近地轨道卫星的相关物理量 * 考点15 人造卫星 * 考法4　同步卫星的运行问题 地球同步运转的卫星 从同步卫星有以下五个一定： 考点15 人造卫星 1．轨道平面一定：轨道平面与赤道面共面． 2．周期一定：与地球自转周期相同，即T＝24 h. 3．角速度一定：与地球自转的角速度相同． 4．高度一定：离地面的高度 ，即h＝35 800 km. 5．速率一定： * 考点15 人造卫星 * 考点16 卫星的变轨、对接与追赶问题 高考考法突破 考法5　卫星的变轨与对接 考法6　卫星追赶问题 * 考点16 卫星的变轨、对接与追赶问题 考法5　卫星的变轨与对接 半径r确定，线速度 、周期 、向心加速度 质量确定，动能Ek、重力势能Ep和总机械能E机确定 清楚卫星的变轨过程 应用万有引力知识分析出各物理量变化 1. 变轨 B点点火加速，需要的向心力 大于万有引力 ， 做离心运动，进入轨道2. 在B点速度(动能)关系：vB2vB1 B点加速度关系：aB2＝aB1 机械能关系：机械能守恒 受宇宙尘埃阻碍，轨道半径缓慢变小，近心运动，引力与阻力的合力做正功，线速度增大，动能增大，势能减小；周期变小，向心加速度增大，机械能减小 * 2．对接 “对接”实质是两个做匀速圆周运动的物体追赶问题 本质是卫星的变轨运行问题 成功“对接”，必须在较低轨道上加速 速度v的增大?向心力增大?离心运动?轨道半