(人教版)物理必修二：第6章《習(xí)題課：天體運動》ppt課件

1、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義高中物理高中物理必修必修2人教版人教版習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義目標定位目標定位1.掌握解決天體運動問題的模型及思路掌握解決天體運動問題的模型及思路2會分析人造衛(wèi)星的變軌問題會分析人造衛(wèi)星的變軌問題3會分析雙星問題會分析雙星問題預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義質(zhì)量質(zhì)量m1距離距離r的二次方的二次方和和m2的乘積的乘積周期周期T預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂

2、講義課堂講義3衛(wèi)星的衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系萬有引力萬有引力a、v、T預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義一、解決天體運動問題的模型及思路一、解決天體運動問題的模型及思路1一種模型一種模型：無論自然天體：無論自然天體(如地球如地球)還是人造天體還是人造天體(如宇宙飛如宇宙飛船船)都可以看做質(zhì)點，圍繞中心天體都可以看做質(zhì)點，圍繞中心天體(視為靜止視為靜止)做勻速圓周做勻速圓周運動運動2兩條思路兩條思路預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)

3、題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例例1】一行星繞恒星做圓周運動由天文觀測可得，其運一行星繞恒星做圓周運動由天文觀測可得，其運行周期為行周期為T，速度為，速度為v，引力常量為，引力常量為G，則，則 ()答案答案ACD預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義二、二、“赤道上的物體赤道上的物體”與與“同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星”以及以及“近地衛(wèi)星近地衛(wèi)星”的比較的比較赤道上的物體、同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星都近似做勻速圓周運動，赤道上的物體、同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星都近似做勻速圓周運動

4、，當(dāng)比較它們的向心加速度、線速度及角速度當(dāng)比較它們的向心加速度、線速度及角速度(或周期或周期)時，要注時，要注意找出它們的共同點，然后再比較各物理量的大小意找出它們的共同點，然后再比較各物理量的大小1赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，由赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，由vr和和a2r可分別判斷線速度，向心加速度的關(guān)系可分別判斷線速度，向心加速度的關(guān)系預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例例2】如圖如圖1所示，所示，a為地面上的待發(fā)為地面上的待發(fā)射衛(wèi)星，射衛(wèi)星，b為近地圓軌道衛(wèi)星，為近地圓軌道衛(wèi)星，c為地為地球同步衛(wèi)星三顆衛(wèi)星

5、質(zhì)量相同三球同步衛(wèi)星三顆衛(wèi)星質(zhì)量相同三顆衛(wèi)星的線速度分別為顆衛(wèi)星的線速度分別為va、vb、vc，角，角速度分別為速度分別為a、b、c，周期分別為，周期分別為Ta、Tb、Tc，向心力分別為，向心力分別為Fa、Fb、Fc，則，則 ()AacbBFaFcFbCvavcTb答案答案AD圖圖1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義三、人造衛(wèi)星、飛船的發(fā)射和變軌問題三、人造衛(wèi)星、飛船的發(fā)射和變軌問題預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義3衛(wèi)星到達橢圓

6、軌道與圓軌道的公切點時，衛(wèi)星受到的萬有衛(wèi)星到達橢圓軌道與圓軌道的公切點時，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，所以加速度相同引力相同，所以加速度相同4飛船對接問題：兩飛船實現(xiàn)對接前應(yīng)處于高低不同的兩軌飛船對接問題：兩飛船實現(xiàn)對接前應(yīng)處于高低不同的兩軌道上，目標船處于較高軌道，在較低軌道上運動的對接船道上，目標船處于較高軌道，在較低軌道上運動的對接船通過合理地加速，做離心運動而追上目標船與其完成對通過合理地加速，做離心運動而追上目標船與其完成對接接預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例例3】2013年年5月月2日凌晨日凌晨0時時06分，我國分，我國“中中星星11號

7、號”通信衛(wèi)星發(fā)射成功通信衛(wèi)星發(fā)射成功“中星中星11號號”是是一顆地球同步衛(wèi)星，它主要用于為亞太地一顆地球同步衛(wèi)星，它主要用于為亞太地區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務(wù)如圖區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務(wù)如圖2為為發(fā)射過程的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地發(fā)射過程的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2圖圖2運行，最后再一次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道運行，最后再一次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道軌道1、2相切于相切于Q點，軌道點，軌道2、3相切于相切于P點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是軌道上正常運行時

8、，以下說法正確的是 ()預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義A衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道上的速率大于在軌道1上的速率上的速率B衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道上的角速度小于在軌道1上的角速度上的角速度C衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過上經(jīng)過Q點時的速度大于它在軌道點時的速度大于它在軌道2上經(jīng)過上經(jīng)過Q點時的速度點時的速度D衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過上經(jīng)過P點時的速度小于它在軌道點時的速度小于它在軌道3上經(jīng)過上經(jīng)過P點時的速度點時的速度答案答案BD預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

9、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練如圖如圖3所示，所示，“嫦娥一號嫦娥一號”探月衛(wèi)星被探月衛(wèi)星被月球捕獲后，首先穩(wěn)定在橢圓軌道月球捕獲后，首先穩(wěn)定在橢圓軌道上運動，上運動，其中其中P、Q兩點分別是軌道兩點分別是軌道的近月點和遠月的近月點和遠月點，點，是衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道，軌道是衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道，軌道和和在在P點相切，則點相切，則 ()A衛(wèi)星沿軌道衛(wèi)星沿軌道運動，在運動，在P點的速度大于點的速度大于Q點的速度點的速度圖圖3B衛(wèi)星沿軌道衛(wèi)星沿軌道運動，

10、在運動，在P點的加速度小于點的加速度小于Q點的加速度點的加速度C衛(wèi)星分別沿軌道衛(wèi)星分別沿軌道、運動到運動到P點的加速度不相等點的加速度不相等D衛(wèi)星要從軌道衛(wèi)星要從軌道進入軌道進入軌道，須在，須在P點加速點加速預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義答案答案A解析解析在近日點速度較大，故在近日點速度較大，故A正確；在正確；在P點從軌道點從軌道運動到運動到軌道軌道，衛(wèi)星做向心運動，需減速，故，衛(wèi)星做向心運動，需減速，故D錯誤；根據(jù)牛頓第錯誤；根據(jù)牛頓第二定律，加速度大小取決于衛(wèi)星受到的萬有引力，在同一點二定律，加速度大小取決于衛(wèi)星受到的萬有引力，在同一點加速度

11、是相同的，故加速度是相同的，故B、C均錯誤均錯誤預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義四、雙星問題四、雙星問題兩個離得比較近的天體，在彼此間的引力作用下繞兩者連兩個離得比較近的天體，在彼此間的引力作用下繞兩者連線上的某一點做圓周運動，這樣的兩顆星組成的系統(tǒng)稱為線上的某一點做圓周運動，這樣的兩顆星組成的系統(tǒng)稱為雙星雙星1雙星特點雙星特點(1)兩星做圓周運動的向心力相等；兩星做圓周運動的向心力相等；(2)兩星具有相同的角速度和周期；兩星具有相同的角速度和周期；(3)兩星的軌道半徑之和等于兩星之間的距離，即兩星的軌道半徑之和等于兩星之間的距離，即r1r2L.預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義2處理方法處理方法3雙星的兩個結(jié)論雙星的兩個結(jié)論預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)習(xí)題課習(xí)題課 天體運動天體運動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例例4】兩個靠得很近的天體，離其他兩個靠得很近的天體，離其他天體非常遙遠，它們以其連線上某一點天體非常遙遠，它們以其連線上某一點O為圓心各自做勻速圓周運動，兩者的為圓心各自做勻速圓周運動，兩者的距離保持不變，科學(xué)家把這樣的兩個天距離保持不變，科學(xué)家把這樣的兩個天體稱為體稱為“