专题四天体运动 专题四天体运动 MYKONGLONG
专题四 天体运动 专题四 天体运动
专题四|主干知识整合 主干知识整合 、开普勒三定律 1.第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太 阳处于所有椭圆的一个焦点上 2.第二定律:对于每一颗行星而言,太阳和行星之间的 连线在相等的时间内扫过的面积相等 3.第三定律:所有行星轨道半长轴的立方与其公转 周期的平方的比值都相等 MYKONGLONG
主干知识整合 专题四 │ 主干知识整合 一、开普勒三定律 1．第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太 阳处于所有椭圆的一个焦点上． 2．第二定律：对于每一颗行星而言，太阳和行星之间的 连线在相等的时间内扫过的面积相等． 3．第三定律：所有行星轨道半长轴的________与其公转 周期的________的比值都相等． 立方 平方
专题四|主干知识整合 、万有引力定律 1.定律内容:自然界的一切物体都相互吸引,两个物体 间的引力的大小,跟它们的质量乘积成正比,跟它们的 距离的平方成反比 2.公式形式:F=G;m1m (G=667×10-1|Nm2/kg2) 3.适用条件:适用于相距很远,可视为质点的两物体间 的相互作用,质量分布均匀的球体也可用此公式计算,其中r 指球心间距离 MYKONGLONG
专题四 │ 主干知识整合 二、万有引力定律 1．定律内容：自然界的一切物体都相互吸引，两个物体 间的引力的大小，跟它们的质量乘积成正比，跟它们的 __________成反比． 2．公式形式：F＝ (G＝6.67×10－11 N·m2 /kg2 )． 3．适用条件：适用于相距很远，可视为质点的两物体间 的相互作用，质量分布均匀的球体也可用此公式计算，其中r 指球心间距离． 距离的平方
专题四|主干知识整合 天体问题分析 1.一般情况下,我们将天体的运动简化为匀速圆周运动,且 体所受的万有引力提供:(Mm_m2天体运动的向心力由天 轨道平面的圆心与环绕星球的中心重合 4π=mo -ma 2.天体运动的模型(以人造地球卫星为例 当卫星稳定运行时,轨道半径r越大,则卫星环绕速 越小、角速度ω越小、运行周期r越大、所受万有引 力越小、其向心加速度越小;同一圆周轨道内正常运行 的所有卫星的速度、角速度、周期、向心加速度均相等. MYKONGLONG
专题四 │ 主干知识整合 三、天体问题分析 1．一般情况下，我们将天体的运动简化为匀速圆周运动，且 轨道平面的圆心与环绕星球的中心重合，天体运动的向心力由天 体所受的万有引力提供： ＝mωv ＝ma. 2．天体运动的模型(以人造地球卫星为例) 当 卫 星 稳 定 运 行 时 ， 轨道半径 r 越 大 ， 则 卫 星 环 绕 速 v________、角速度ω______、运行周期T________、所受万有引 力________、其向心加速度________；同一圆周轨道内正常运行 的所有卫星的速度、角速度、周期、向心加速度均相等． 越小 越小 越大 越小 越小
专题四|主干知识整合 3.三种特殊卫星 (1)近地卫星:沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫 星.其发射速度与环绕速度相等,均等于第一宇宙速度,U=79 m/s (2)同步卫星:运行时相对于地面静止,T=24h;同步卫星 只有一个运行轨道,它一定位于赤道正上方,且距地面高度为 h≈3.6×104km,运行时的速率U≈3.1km/s. (3)极地卫星:指轨道经过地球南北极极点的卫星,侦察卫星 和气象卫星一般是极地卫星 MYKONGLONG
专题四 │ 主干知识整合 3．三种特殊卫星 (1)近地卫星：沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫 星．其发射速度与环绕速度相等，均等于第一宇宙速度，v＝7.9 km/s. (2)同步卫星：运行时相对于地面静止，T＝24 h；同步卫星 只有一个运行轨道，它一定位于赤道正上方，且距地面高度为 h≈3.6×104 km，运行时的速率v≈3.1 km/s. (3)极地卫星：指轨道经过地球南北极极点的卫星，侦察卫星 和气象卫星一般是极地卫星．
专题四|要点热点探究 要点热点探究 探究点一万有引力定律及其应用 (1)研究重力加速度g随离地面高度h的变化情况:物体的重 力近似为地球对物体的引力,即mg=G(R+h2,听以重力加 速度g=G J见,g随h的增大而减小 (R+h) (2)求天体的质量和密度:通过某天体的卫星的运动周期T 和轨道半径r就可以求出天体的质量M;通过某天体表面的重力 加速度g和天体半径R也可以求出天体的质量M求得天体质量自 然就可以求天体密度 MYKONGLONG
要点热点探究 专题四 │ 要点热点探究 ► 探究点一 万有引力定律及其应用 (1)研究重力加速度g随离地面高度h的变化情况：物体的重 力近似为地球对物体的引力，即mg＝ 所以重力加 速度g＝ 可见，g随h的增大而减小． (2)求天体的质量和密度：通过某天体的卫星的运动周期T 和轨道半径r就可以求出天体的质量M；通过某天体表面的重力 加速度g和天体半径R也可以求出天体的质量M.求得天体质量自 然就可以求天体密度．
专题四|要点热点探究 例1据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的 “超级地球”,名为“55 Cancri”,该行星绕母星(中心天体) 运行的周期约为地球绕太阳运行周期的1,母星的体积约为 480 太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri”与地球 均做匀速圆周运动,则“55 Canarie”与地球的() A.轨道半径之比约为60 480 60 B.轨道半径之比约为√480 MYKONGLONG
专题四 │ 要点热点探究 例1 据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的 “超级地球” ，名为“55 Cancrie” ，该行星绕母星(中心天体) 运行的周期约为地球绕太阳运行周期的 ，母星的体积约为 太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同， “55 Cancrie”与地球 均做匀速圆周运动，则“55 Cancrie”与地球的( ) A．轨道半径之比约为 B．轨道半径之比约为
专题四|要点热点探究 C.向心加速度之比约为√60×480 D.向心加速度之比约为60×480 【点拨】(1)题中提到的母星质量是太阳质量的多少倍?(2) 知道母星质量和周期,能求得哪些信息? MYKONGLONG
专题四 │ 要点热点探究 【点拨】 (1)题中提到的母星质量是太阳质量的多少倍？(2) 知道母星质量和周期，能求得哪些信息？ C．向心加速度之比约为 D．向心加速度之比约为
专题四|要点热点探究 例1B【解析】根据万有引力公式G 2 GMT T/7,可得行星的轨道半径r ,因T 480 60 T地,Mn=60M,所以轨道半径之比r5:r地=480 A错误,B正确;向心加速度a=/2x T)7,解得a3:a地= √60×480,C、D错误 MYKONGLONG
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专题四|要点热点探究 【点评】万有引力定律的另一重要应用就是天体估算问 题,这是一类常见高考题型.引起估算的原因主要是以下几 方面:(1)把天体运动视为匀速圆周运动这一模型化处理引起 的估算;(2)忽略星球自转引起的估算;(3数据处理中进行的 估算;(4)题目中给出的近似数据引起的估算等等.例如下面 变式题 MYKONGLONG
专题四 │ 要点热点探究 【点评】 万有引力定律的另一重要应用就是天体估算问 题，这是一类常见高考题型．引起估算的原因主要是以下几 方面：(1)把天体运动视为匀速圆周运动这一模型化处理引起 的估算；(2)忽略星球自转引起的估算；(3)数据处理中进行的 估算；(4)题目中给出的近似数据引起的估算等等．例如下面 变式题．