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1、高中物理课件万有引力定律与天体运动本讲稿第一页，共十一页基础再现基础再现深度思考深度思考一、开普勒三定律一、开普勒三定律思考思考开普勒第三定律中的开普勒第三定律中的k值有什么特点？值有什么特点？第第5 5课时课时本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第二页，共十一页二、万有引力定律二、万有引力定律1内容内容任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小_成正比，与这两个物体之间成正比，与这两个物体之间_成反比成反比2公式公式_，通常取，通常取G_ Nm2/
2、kg2，G是比例系是比例系数，叫引力常量数，叫引力常量3适用条件适用条件公式适用于公式适用于_间的相互作用当两物体间的距离远大于物体本身间的相互作用当两物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点；均匀的球体可视为质点，的大小时，物体可视为质点；均匀的球体可视为质点，r是是_间间的距离；对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力的求解也适用，的距离；对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力的求解也适用，其中其中r为球心到为球心到_间的距离间的距离物体的质量的乘积物体的质量的乘积 距离距离r的平方的平方 6.671011 质点质点 两球心两球心 质点质点 基础再现基础再现深度思考深度思考第第5
3、5课时课时本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第三页，共十一页考点一天体产生的重力加速度问题考点一天体产生的重力加速度问题【例1】某星球可视为球体，其自转周期为T，在它的两极处，用弹簧秤测得某物体重为P，在它的赤道上，用弹簧秤测得同一物体重为0.9P，则星球的平均密度是多少？课堂探究课堂探究突破考点突破考点第第5 5课时课时本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第四页，共十一页【跟踪训练1】1990年5月，紫金山天
4、文台将他们发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同已知地球半径R6 400 km，地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为 ()B第第5 5课时课时课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第五页，共十一页考点二天体质量和密度的计算考点二天体质量和密度的计算例2天文学家新发现了太阳系外的一颗行星，这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍已知某一近地卫星绕地球运动的
5、周期约为1.4小时，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为 ()A1.8103 kg/m3 B5.6103 kg/m3C1.1104 kg/m3 D2.9104 kg/m3【跟踪训练【跟踪训练2 2 】为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国于】为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国于20112011年年1010月发射了第月发射了第一颗火星探测器一颗火星探测器“萤火一号萤火一号”假设探测器在离火星表面高度分别为假设探测器在离火星表面高度分别为h h1 1和和h h2 2的圆轨道的圆轨道上运动时，周期分别为上运动时，周期分别为T T1 1和和T T2 2.
6、火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为自转影响，万有引力常量为G G.仅利用以上数据，可以计算出仅利用以上数据，可以计算出 ()A A火星的密度和火星表面的重力加速度火星的密度和火星表面的重力加速度B B火星的质量和火星对火星的质量和火星对“萤火一号萤火一号”的引力的引力C C火星的半径和火星的半径和“萤火一号萤火一号”的质量的质量D D火星表面的重力加速度和火星对火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号萤火一号”的引力的引力DA第第5 5课时课时课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考
7、深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第六页，共十一页思维方法建模 3.双星模型例例3 宇宙中两颗相距较近的天体称为宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动而不至因万有引力的作用吸引到一起运动而不至因万有引力的作用吸引到一起(1)试证明它们的轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比试证明它们的轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比(2)设两者的质量分别为设两者的质量分别为m1和和m2，两者相距，两者相距L，试写出它们角速度的表达式，试写出它们角速度的表达式 第第5
8、 5课时课时课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第七页，共十一页1(2010新课标全国20)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径下列4幅图中正确的是 ()B分组训练分组训练提升能力提升能力第第5 5课时课时本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再
9、现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第八页，共十一页2(2011安徽22)(1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即 k，k是一个对所有行星都相同的常量将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式已知引力常量为G，太阳的质量为M太(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立经测定月地距离为3.84108 m，月球绕地球运动的周期为2.36106 s，试计算地球的质量M地(G6.671011 Nm2/kg2，结果
10、保留一位有效数字)第第5 5课时课时分组训练分组训练提升能力提升能力本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第九页，共十一页4据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其 质量约为地球质量的6.4倍一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N，由此可推 知，该行星的半径与地球半径之比约为 ()A0.5 B2 C3.2 D4CB第第5 5课时课时分组训练分组训练提升能力提升能力本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第十页，共十一页5宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为 L.若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G.求该星球的质量M.第第5 5课时课时分组训练分组训练提升能力提升能力本本课课栏栏目目开开关关基础再现基础再现深度思考深度思考课堂探究课堂探究突破考点突破考点分组训练分组训练提升能力提升能力 本讲稿第十一页，共十一页