第七章《万有引力与宇宙航行》章末复习（复习课件）-【上好课】2022-2023学年高一物理同步备课系列（人教版2019必修第二册）

章末复习 第七章 主讲老师：陈庆威 2023.02.24 01 02 03 目录 重点突破 思想方法 知识清单 04 巩固提升 第一部分：知识清单 知识清单 知识清单 知识清单 第二部分：重点突破 一、天上物体 “天上的物体”是指在空中绕地球转动的物体。如图，物体在空中时受到地球的万有引力提供物体做圆周运动的向心力，即： R h F引 随着离地面的高度增加，万有引力减小，物体的重力随之减小（重力加速度减小）。 二、质点位于球壳内部 h R M0 M 如图，地球内部距离表面为h处的物体受到的万有引力是由内部半径为R－h的球体（红色部分）施加的。外部（蓝色部分）整体对物体的引力的合力为零。 均匀球壳内部的质点受到的球壳各部分引力的合力为零。 三、质点位于球壳外部 如图，球壳的质量为M,半径为R，质点m到球壳表面的距离为h，那么质点m受到的引力为： 即质点m受到的万有引力为将球壳视为一位于球心处的与球壳等质量的质点与壳外质点间的万有引力。 R m M h 四、地球不因自转而瓦解的最小密度 地球以Ｔ＝24h的周期自转，不发生瓦解的条件是赤道处的物体受到的万有引力不小于该物体做圆周运动所需的向心力，即 而地球平均密度的公认值为 ， 所以足以保证地球处于稳定状态。 五、几个重要的关系式子 对于r、v、ω、T、an五个量“一定四定”，“一变四变” M m 质量为m的天体绕质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动： 六、三个宇宙速度的对比 数值 意义 第一宇宙速度 7.9km/s (1)卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度(2)人造卫星的最小地面发射速度 第二宇宙速度 11.2km/s 使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度 第三宇宙速度 16.7km/s 使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度 七、同步卫星的几个定值 轨道平面一定：赤道平面 周期与角速度一定：T=24h 轨道半径一定:r=6.6R 线速度大小一定:v=3.08km/s 运转方向一定:自西向东 向心加速度的大小一定: 八、三种不同轨道卫星的参数对比 八、三种不同轨道卫星的参数对比 v3 v4 1 v1 v2 减速，v3>v2 2 3 θ＞900 v F引 加速v2>v1 加速v4>v3 切点P 切点Q 九、卫星变轨 十、双星系统 如图，双星的质量分别为m1、m2，它们之间的距离为L，求各自圆周运动的半径r1、r2的大小及r1、r2的比值。 对m1: 对m2: 规律：m 越大，旋转半径越小，离中心越近。 r 1 + r2 = L r1 r2 m2 m1 L o 对m1: 对m2: 如图，双星的质量分别为m1、m2，它们之间的距离为L，轨道半径分别为r1和r2，求它们的线速度v1、v2的比值。 r1 r2 m2 m1 L o 十、双星系统 r1 r2 B A L o 对A: 对B: ① ①+②得： ② 如图，A、B为双星系统，它们之间的距离为L，轨道半径分别为r1和r2，若运动周期为T，求两星的总质量。 十、双星系统 十一、三星系统 如图，A、B、C三颗星质量相等。对A，B、C对A的万有引力提供A做匀速圆周运动的向心力；对C，A、B对C的万有引力提供A做匀速圆周运动的向心力;B在连线的中点处，所受的合力为零。 A B C 十二、四星系统 宇宙中存在一些离其他恒星很远的四颗恒星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。 如图，其中一种是四颗质量相等的恒星位于正方形的四个顶点上，沿着外接于正方形的圆形轨道做匀速圆周运动，它们转动的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等。 L r 另一种是三颗恒星始终位于正三角形的三个顶点上，另一颗位于正三角形的中心0点，外围三颗星绕O点做匀速圆周运动，它们转动的方向相同，周期、角速度、线速度的大小均相等，如图。 L r 十二、四星系统 十三、卫星的追及相遇 如图，两天体的运转方向相同，且位于和中心连线半径的同侧，此时两天体相距最近。求经过多长时间t二者会再次相距最近？ 设处于内轨道的A天体周期为T1，处于外轨道的B天体周期为T2，当t满足下列式子时二者相距最近： 或 A B 如图，两天体的运转方向相同，且位于和中心连线半径的同侧，此时两天体相距最近。求经过多长时间t二者会再次相距最远？ 或 A B 设处于内轨道的A天体周期为T1，处于外轨道的B天体周期为T2，当t满足下列式子时二者相距最远： 十三、卫星的追及相遇 十四、相对论的两个基本假设 1.相对性原理：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的。 2.光速不变原理：真空中的光速在不同的