20xx人教版高中物理必修2第6章萬有引力與航天word復(fù)習(xí)學(xué)案-免費(fèi)閱讀
【正文】 萬有引力與航天 規(guī)律方法總結(jié) 應(yīng)用萬有引力定律研究天體運(yùn)動(dòng)問題是高中物理的重要內(nèi)容和高考熱點(diǎn) ， 在分析天體運(yùn)動(dòng)問題時(shí) ， 要注意模型構(gòu)建思想的應(yīng)用． 1． 建立質(zhì)點(diǎn)模型． 天體有自然天體 (如地球、月亮 )和人造天體 (如宇宙飛船、人造衛(wèi)星 )兩種 ， 無論是哪種天體 ， 不管它的體積有多大 ， 在分析天體問題時(shí) ， 應(yīng)把研究對象看做質(zhì)點(diǎn)．人造天體直接看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn) ， 自然天體看做是位于球心位置的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)． 2． 建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型． 行星與衛(wèi)星的繞行軌道大都是橢圓 ， 但用圓周運(yùn)動(dòng)知識處理 近似圓的 橢圓軌道問題，誤差不大并且方便解決，因此天體的運(yùn)動(dòng)就抽象為質(zhì)點(diǎn)之間相互繞轉(zhuǎn)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)． 3． 常見的勻速圓周運(yùn)動(dòng)三種繞行模型． (1)核星模型：這種天體運(yùn)動(dòng)模型中 ， 一般由運(yùn)行天體繞中心天體 (視為靜止 )做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 即為常規(guī)性運(yùn)動(dòng)模型． (2)雙星模型：在天體模型中 ， 將兩顆彼此距離較近的恒星稱為雙星 ， 它們在相互之間的萬有引力作用下 ， 繞兩球連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)． (3)三星模型：宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三顆星組成的相對穩(wěn)定的系統(tǒng) ， 三顆星可能構(gòu)成穩(wěn)定的正 三角形，也可能在同一直線上． 專題一 萬有引力定律及其應(yīng)用 萬有引力定律揭示了自然界中物體間普遍存在的一種基本相互作用規(guī)律．將地面上物體的運(yùn)動(dòng)與天體的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來．萬有引力定律的具體應(yīng)用有：根據(jù)其規(guī)律發(fā)現(xiàn)新的天體 ，測天體質(zhì)量 ， 計(jì)算天體密度 ， 研究天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等 ， 同時(shí)也是現(xiàn)代空間技術(shù)的理論基礎(chǔ)．這一部分內(nèi)容公式變化多 ， 各種關(guān)系復(fù)雜 ， 要緊緊把握住 “ 萬有引力提供向心力 ” 這一點(diǎn)來進(jìn)行 ， 是高考的熱點(diǎn) ， 也是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)． 1． 建立兩種模型． 一是繞行天體的質(zhì)點(diǎn)模型；二是繞行天體與中心天體 之間依靠兩者之間萬有引力提供向心力的勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型． 2． 抓住兩條思 路． 天體問題實(shí)際上是萬有引力定律、牛頓第二定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用 ， 解決問題的基本思路有兩條： (1)利用在中心天體表面或附近 ， 萬有引力近似等于重力即 GMmr2 ＝ mg0(g0表示天體表面的重力加速度 )． 注意：在研究衛(wèi)星的問題中 ， 若已知中心天體表面的重力加速度 g0 時(shí) ， 常運(yùn)用 GM＝ g0R2作為橋梁 ， 把 “ 地上 ” 和 “ 天上 ” 聯(lián)系起來．由于這種 代換的作用巨大 ，此式通常稱為黃金代換式． (2)利用萬有引力提供向心力． 即 GMmr2 ＝ ma， a＝ v2r＝ ω2r＝ ωv ＝ 4π2T2 r. 注意：向心加速度的幾種表達(dá)形式 ， 要根據(jù)具體問題 ， 把這幾種表達(dá)式代入公式 ， 討論相關(guān)問題． 3． 澄清幾個(gè)模糊概念． (1)不同公式和問題中的 r含義不同． 如在公式 GMmR2＝ mg 中 ， R表示地球的半徑；在公式 GMmr2＝ ma 中 ， r 是指兩天體之間的距離 ， 而 a＝ v2r＝ ω2r＝ ωv ＝ 4π2T2 r 中的 r 指的是某天體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 ， 若軌道為橢圓則是該天體運(yùn)動(dòng)所在點(diǎn)處的曲率半徑．一般地說 ， 兩個(gè) r不相等 ， 只有對于那些在萬有引力作用下 ， 圍繞某中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)的天體來說 ， 兩個(gè) r才相等． (2)天體半徑和衛(wèi)星軌道半徑的區(qū)別． 天體半徑反映天體
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