2020高考物理大一輪復習 第12講 萬有引力與天體運動課件 新人教版.ppt

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,教材知識梳理│考點互動探究│教師備用習題,一、開普勒三定律1.開普勒第一定律:所有的行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個上.2.開普勒第二定律:對于每一個行星而言,太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過的相等.3.開普勒第三定律:所有行星的軌道的的三次方跟的二次方的比值都相等.,,焦點,面積,半長軸,公轉(zhuǎn)周期,二、萬有引力定律1.內(nèi)容:自然界中任何兩個物體都互相吸引,引力的大小與物體的質(zhì)量的乘積成,與它們之間距離的二次方成.2.公式:(其中引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2).3.適用條件:公式適用于質(zhì)點之間以及均勻球體之間的相互作用,對均勻球體來說,r是兩球心間的距離.,,正比,反比,,勻速圓周,向心力,物體的重力,,【辨別明理】(1)牛頓利用扭秤實驗裝置比較準確地測出了引力常量.()(2)行星在橢圓軌道上運行速率是變化的,離太陽越遠,運行速率越小.()(3)近地衛(wèi)星距離地球最近,環(huán)繞速度最小.()(4)地球同步衛(wèi)星根據(jù)需要可以定點在北京正上空.()(5)極地衛(wèi)星通過地球兩極,且始終和地球某一經(jīng)線平面重合.()(6)發(fā)射火星探測器的速度必須大于11.2km/s.(),,,[答案](1)()(2)(√)(3)()(4)()(5)()(6)(√),考點一萬有引力及其與重力的關系,,,[答案]AC,■題根分析,1.萬有引力與重力的關系地球?qū)ξ矬w的萬有引力F表現(xiàn)為兩個效果:一是重力mg,二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力F向,如圖12-1所示.,,,圖12-1,,,■變式網(wǎng)絡,,,,,圖12-2,,[答案]BD,,[答案]A,,[答案]B,考點二天體質(zhì)量及密度的計算,,,例2[2017北京卷]利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù),不能計算出地球質(zhì)量的是()A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期C.月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離,,,,,[答案]D,,,,[答案]C,,,,[答案]A,■要點總結,,,,,考點三黑洞與多星系統(tǒng),1.雙星系統(tǒng),例3天文學家們推測,超大質(zhì)量黑洞由另外兩個超大質(zhì)量黑洞融合時產(chǎn)生的引力波推射出該星系核心區(qū)域.在變化過程中的某一階段,兩個黑洞逐漸融入到新合并的星系中央并繞對方旋轉(zhuǎn),這種富含能量的運動產(chǎn)生了引力波.假設在合并前,兩個黑洞互相繞轉(zhuǎn)形成一個雙星系統(tǒng),如圖12-3所示,若黑洞A、B的總質(zhì)量為1.31032kg,球心間的距離為2105m,產(chǎn)生的引力波周期和黑洞做圓周運動的周期相當,則估算該引力波周期的數(shù)量級為(G=6.6710-11Nm2/kg2)()A.10-1sB.10-2sC.10-3sD.10-4s,,,,圖12-3,,[答案]C,變式題[2018江西新余二模]天文觀測中觀測到有三顆星位于邊長為l的等邊三角形三個頂點上,并沿等邊三角形的外接圓做周期為T的勻速圓周運動.已知引力常量為G,不計其他星體對它們的影響,關于這個三星系統(tǒng),下列說法正確的是(),,,,,圖12-4,,[答案]A,■要點總結,,多星問題的解題技巧(1)挖掘一個隱含條件:在圓周上運動的天體的角速度(或周期)相等.(2)重視向心力來源分析:雙星做勻速圓周運動的向心力由它們之間的萬有引力提供,三星或多星做圓周運動的向心力往往是由多個星的萬有引力的合力提供.(3)區(qū)別兩個長度關系:圓周運動的軌道半徑和萬有引力公式中兩天體的距離是不同的,不能誤認為一樣.,,,,,[答案]D,2.美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”.天文學家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在,證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件.GW150914是一個質(zhì)量為太陽質(zhì)量的36倍的黑洞和一個質(zhì)量為太陽質(zhì)量的29倍的黑洞并合事件.假設這兩個黑洞繞它們連線上的某點做圓周運動,且這兩個黑洞的間距緩慢減小.若該黑洞系統(tǒng)在運動過程中各自質(zhì)量不變且不受其他星系的影響,則關于這兩個黑洞的運動,下列說法正確的是()A.這兩個黑洞運行的線速度大小始終相等B.這兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小始終相等C.質(zhì)量為太陽質(zhì)量的36倍的黑洞和質(zhì)量為太陽質(zhì)量的29倍的黑洞運行的線速度大小之比為36∶29D.隨兩個黑洞的間距緩慢減小,這兩個黑洞運行的周期也在減小,,,,[答案]D,,,,,,,