第三章 章末总结（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（教科版必修2）

第三章　 章末总结 内容索引 Ⅰ知识网络构建 Ⅱ 重点知识探究 知识网络构建 Ⅰ 内容 公式：F＝ ，G为引力常量，由 在实验室中测定 适用条件：(1) 间的相互作用 (2) 的球体间的相互作用 (3)质点与 的球体间的相互作用 万有引力与航天 开普勒行星运动定律 第一定律( 定律) 第二定律( 定律) 第三定律( 定律) 万有 引力 定律 轨道 面积 周期 卡文迪许 质点 两个质量分布均匀 质量分布均匀 质量(F万＝Fn)→ ＝ 万有引力与航天 万有引力 理论的成就 计算地球的质量(mg＝F万)mg＝ ：M＝ (忽略地球自转 影响) 计算天体的 M＝ r＝R，M＝____ 密度ρ＝_____ ρ＝ ——高空测量 ρ＝ ——表面测量 万有引力与航天 万有引力 理论的成就 人造地球卫星： ＝ ⇒T＝_______ ⇒v＝_____ mω2r⇒ω＝_____ man⇒an＝____ 三个宇宙速度 第一宇宙速度： km/s 第二宇宙速度： km/s 第三宇宙速度： km/s 7.9 11.2 16.7 重点知识探究 Ⅱ 一、解决天体运动问题的思路 解决天体运动的基本思路 (1)将天体运动视为匀速圆周运动. (2)万有引力提供向心力，根据已知条件灵活选择合适的表达式 (3)关于地球卫星的问题，有时还会应用GM＝gR2做代换. 例1　如图1所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心. (1)求卫星B的运行周期. 答案 图1 解析 解析　由万有引力定律和牛顿第二定律得 由③得ωB＝ ⑤ (2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、A、B在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？ 答案 解析 解析　由题意得(ωB－ω0)t＝2π ④ 代入④得t＝ 二、人造卫星各运动参量的分析 即随着轨道半径的增大，卫星的向心加速度、线速度、角速度均减小，周期增大. 例2　太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如下表所示： 行星名称 星球半径/106 m 日星距离/1011 m 质量/1024 kg 水星 2.44 0.58 0.33 金星 6.05 1.08 4.87 地球 6.38 1.50 6.00 火星 3.40 2.28 0.64 木星 71.4 7.78 1 900 土星 60.27 14.29 569 天王星 25.56 28.71 86.8 海王星 24.75 45.04 102 则根据所学的知识可以判断下列说法中正确的是 A.太阳系的八大行星中，海王星的圆周运动速率最大 B.太阳系的八大行星中，水星的圆周运动周期最大 C.若已知地球的公转周期为1年，万有引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2， 再利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量 D.若已知万有引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，并忽略地球的自转，利用 地球的半径以及地球表面的重力加速度g＝10 m/s2，则可以求出太阳的 质量 答案 解析 √ 解析　设太阳的质量为M，行星的质量为m，轨道半径为r，运动周期为T，线速度为v. 则行星的轨道半径越大，周期越大，线速度越小.所以海王星周期最大，水星线速度最大，选项A、B错误； 由地球绕太阳公转的周期T，轨道半径R，可知 ，解得太阳质量M＝ ，选项C正确； 同时看出地球的重力加速度与太阳质量无关，选项D错误. 针对训练　澳大利亚科学家近日宣布，在离地球约14光年的红矮星wolf 1061周围发现了三颗行星b、c、d，它们的公转周期分别是5天、18天、67天，公转轨道可视为圆，如图2所示.已知万有引力常量为G.下列说法不正确的是 A.可求出b、c的公转半径之比 B.可求出c、d的向心加速度之比 C.若已知c的公转半径，可求出红矮星的质量 D.若已知c的公转半径，可求出红矮星的密度 答案 解析 图2 √ 解析　行星b、