高中物理天体运动总结及习题课. 课件.ppt

阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 一、双基回顾： 1、开普勒行星运动定律： 第一定律（轨道定律）： 第二定律（面积定律）： 第三定律（周期定律）：R13／T12= R23／T22 即R3／T2=k 2、万有引力定律：定律内容：表达式：引力常量的测定：适用条件：在天文学上的应用： 3、三种宇宙速度：第一宇宙速度（环绕速度）：第二宇宙速度（脱离速度）：第三宇宙速度（逃逸速度）： 4、人造卫星 5、利用万有引力定律分析天体及卫星运动的基本思路：天体运动问题中，由于涉及到的关系多、公式多，形式复杂，容易导致混乱。所以要求在处理问题时要抓住一条主线：把天体及卫星的运动看成匀速圆周运动，万有引力来提供向心力，此后从一条龙公式[GMm/r2=mv2/r=mrω2=m(4π2/T2)r=mωv=mg/]上去寻求解决问题突破口。 解题过程中还需注意： ①卫星运行的轨道半径与离地面的高度不同 ②黄金替代：GM=gR2在问题处理中表现得很活跃 ③有效利用一些隐含条件，如地球表面的重力加速度；地球自转、公转的周期；月球绕地球运转的周期；地球的半径、同步卫星的定值参数等。 二、问题聚集： 1、万有引力、重力和向心力之间有何关系？ 2、重力加速度与纬度、高度之间何关系？ 3、人造卫星的轨道可以是任意的吗？ 4、卫星的发射速度和运行速度是一回事吗？ 5、同步卫星的运行过程中有哪些特点？ 6、卫星的线速度、角速度、周期、加速度与半径（或高度）之间有何关系？ 7、如何利用已有知识分析下述问题？ ⑴同步卫星的发射、变轨、回收问题 ⑵飞船与空间站的对接问题 ⑶卫星的超重和失重问题 8、卫星的向心加速和物体随地球自转的向心加速度有什么区别？ 三、考点探究： 1、星球表面的重力加速度： 2、天体质量、密度的求解计算问题： 3、天体瓦解问题： 4、线速度、角速度、周期、向心加速度（重力加速度）随半径（或高度）变化的关系型问题： 5、卫星发射、运行过程中的超重、失重问题： 6、第一宇宙速度的理解、推导问题： 7、同步卫星问题： 8、双星问题： 9、卫星的变轨问题： 10、与STS相结合的信息给予题： STS是英文Science，Technology and Society的缩写词，译成中文是科学、技术与社会的意思。与之相关联的信息给予题的最大特点是陌生度大，如黑洞、“风云X号”气象卫星、火箭发射系统、“和平号”空间站、哈勃太空望远镜、“神舟X号”飞船、“勇气号”探测器、GPS定位系统、宇宙村等均是命题的背景材料，文字内容叙述繁杂冗长，这类题目多与生产、生活及现代物理知识相联系，主要考查学生的心理素质，分析综合的能力。应对措施：“八字”方针——“通读、联想、画图、转换” 四、实战演练：五、解题感悟： （1）测天体的质量及密度：（万有引力全部提供向心力） 【例1】中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=1/30s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67x10-11m/kg.s) 设想中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解。 设中子星的密度为，质量为M ，半径为R，自转角速度为，位于赤道处的小物块质量为m，则有 由以上各式得，代入数据解得： （2）行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题：（重力近似等于万有引力） 【例2】一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g0，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R0与卫星的半径R之比R0/R＝3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R0之比r/R0＝60。设卫星表面的重力加速度为g，则在卫星表面有 …… 经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若有错误，求出正确结果。 解析：题中所列关于g的表达式并不是卫星表面的重力加速度，而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度。正确的解法是 卫星表面Gm/R2＝g 行星表面GM/R02=g0 即=即g =0.16g0。 （3）人造卫星、宇宙速度： 人造卫星分类（略）：其中重点了解同步卫星,宇宙速度：（弄清第一宇宙速度与发卫星发射速度的区别） 【例3】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星。其轨