物理人教版(2019)必修第二册第七章《万有引力与宇宙航行》章末复习 课件(共44张ppt)

文档属性

名称 物理人教版(2019)必修第二册第七章《万有引力与宇宙航行》章末复习 课件(共44张ppt)
格式 pptx
文件大小 79.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-04-10 19:43:53

图片预览

文档简介

(共44张PPT)
第七章:章末复习
《万有引力与宇宙航行》
知识清单
第一部分
知识清单
01.
高中物理必修第二册课件
必备知识
知识清单
02.
高中物理必修第二册课件
必备知识
知识清单
03.
高中物理必修第二册课件
必备知识
重难突破
第二部分
天上的物体
01.
高中物理必修第二册课件
“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)。
位于球壳内部的质点
02.
高中物理必修第二册课件
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。
高中物理必修第二册课件
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
位于球壳外部的质点
03.
几个重要的关系式
04.
高中物理必修第二册课件
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:
三个宇宙速度的对比
05.
高中物理必修第二册课件
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
地球静止卫星的几个一定
06.
高中物理必修第二册课件
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:
v3
v4
1
v1
v2
减速,v32
3
θ>900
v
F引
加速v2>v1
加速v4>v3
切点P
切点Q
变轨过程中的速度变化
07.
双星系统的轨道半径
08.
高中物理必修第二册课件
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
双星系统的速度关系
09.
高中物理必修第二册课件
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
双星系统的质量
10.
高中物理必修第二册课件
r1
r2
B
A
L
o
对A:
对B:

①+②得:

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。
一条直线上的三星系统
11.
高中物理必修第二册课件
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
正三角形排列的三星系统
12.
高中物理必修第二册课件
B和C对A的万有引力提供A做匀速圆周运动的向心力。
A
B
C
O
A
B
C
O
四星系统的一种可能情况
13.
高中物理必修第二册课件
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
高中物理必修第二册课件
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。
四星系统的另一种可能情况
14.
M
L
r
黑洞
15.
高中物理必修第二册课件
黑洞(英文:Black Hole,简称BH)是由广义相对论所预言的,存在于宇宙空间中的一种致密天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。
暗物质
16.
高中物理必修第二册课件
暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。
卫星的追及相遇——最近
17.
高中物理必修第二册课件
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:

A
B
高中物理必修第二册课件
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?

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:
卫星的追及相遇——最远
18.
相对论的两个基本假设
19.
高中物理必修第二册课件
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惯性参考系中,大小都是相同的。
阿尔伯特·爱因斯坦(1879—1955)
这两个假设看起来平淡无奇,但如果接受了这两个假设的观点,并用它来分析问题,可能会在我们的头脑中引起一场轩然大波!
相对论的时空观
20.
高中物理必修第二册课件
由上面两个式子可以知道,运动物体的长度(空间距离)和物理过程的快慢(时间进程)都跟物体运动状态有关。这个结论具有革命性的意义,它反映的时空观称作相对论时空观。
思想方法
第三部分
高中物理必修第二册课件
思想方法——观察法
01.
我国在3000多年前的殷代,就根据对天体运动的观察和测量,制定了相当严密的历法.公元前4—3世纪,古希腊人通过对人体运动的仔细观察,形成了关于行星运动的两种观点:一种地心说,另一种是日心说。
高中物理必修第二册课件
古希腊的哲学家们认为圆是最完善的图形,提出了行星的运动是做圆周运动的假说托勒密根据日月星辰每天东升西落的直观材料,提出了关于天体绕地球运行的地心假说.
思想方法——假说法
02.
高中物理必修第二册课件
哥白尼经过40多年的辛勤研究,作了许多复杂的计算,才提出了新的学说——太阳中心说.
开普勒对第谷连续20年观测火星的资料进行了仔细的整理、分析,经过4年多的计算,得出了开普勒第三定律。
思想方法——数学推理
03.
高中物理必修第二册课件
1.卫星绕行星的运转是理想化的匀速圆周运动.向心力由万有引力提供.
2.天体是理想化的质点模型.
3.物体在星体表面所受重力可以认为等于它们间的万有引力
思想方法——理想模型
04.
高中物理必修第二册课件
视频资源——我们的太阳系
05.
巩固提升
第四部分
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习1
精选练习
【参考答案】A
如图所示,你站在水平木杆AB的中央附近,并且看到木杆落在地面上时是两端同时着地的;若此时飞飞同学正以接近光速的速度从木杆前面掠过,则( )
A.飞飞同学看到木杆的B端比A端先落地
B.飞飞同学看到木杆的A端比B端先落地
C.飞飞同学看到木杆的两端同时落地
D.飞飞同学看到的木杆长度比你看到的木杆长度更长
01.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
精选练习
ABC.当飞飞同学掠过木杆时,在她看来,木杆不仅在下落,而且木杆的B端还在朝她运动,因此,在你看来同时发生的两个事件,在飞飞同学看来首先在B端发生,故飞飞同学看到木杆的B端比A端先落地,故A正确,BC错误;
D.根据尺缩效应可知,飞飞同学看到的木杆长度比你看到的木杆长度更短,故D错误。故选A。
02.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习2
精选练习
【参考答案】D
如图所示为太阳系主要天体的分布示意图,下列关于太阳系行星运动规律的描述正确的是( )
A.所有行星均以太阳为中心做匀速圆周运动
B.地球与太阳的连线、火星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等
C.所有行星运行轨道半长轴的二次方与其公转周期的三次方之比都相等
D.地球和火星围绕太阳运行的轨道都是椭圆,且这两个椭圆必定有公共的焦点
03.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
精选练习
A.八大行星均在椭圆轨道上运动,太阳处于椭圆其中一个焦点上,故A错误;
B.同一行星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等,故B错误;
C.开普勒第三定律的内容为(为常量),故C错误;
D.D项表达了开普勒第一定律(轨道定律)的内容,故D正确。
04.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习3
精选练习
【参考答案】ACD
(多选)某同学想根据平时收集的部分火星资料(如图所示)计算出火星的平均密度。下列计算火星密度的式子中正确的是(引力常量G已知,忽略火星自转的影响)( )
A. B.
C. D.
05.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
精选练习
设近地卫星的质量为,火星的质量为,对近地卫星,火星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,则有可得
可得火星的密度为将代入上式可得
又火星对近地卫星的万有引力近似等于近地卫星的重力,则有
解得因此火星的密度为,故选ACD。
06.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习4
精选练习
【参考答案】A
如图所示,在半径为R均匀质量分布的某个球形天体中,挖去一半径为的球形空穴,空穴跟球形天体相切。另一均匀小球,其球心位于跟空穴中心连线上的A处,小球球心与球形空穴中心距离为d=2R,万有引力常量为G,已知两个球之间的万有引力大小为F0。现将小球向左移动使得d=,这时两球间的引力F与F0的比值约等于( )
A. B.
C. D.
07.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
精选练习
假设球体完整,对小球的万有引力为
挖去部分对小球的万有引力为
剩余部分球体对小球的万有引力为
当小球左移动使得时,同理假设球体完整,对小球的万有引力为
挖去部分对小球的万有引力为
剩余部分球体对小球的万有引力为所以,故选A。
08.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习5
精选练习
【参考答案】AD
(多选)2024年,我国探月计划第六个探测器嫦娥六号将于上半年出征月球,并且飞往月球背面采集土壤并返回地球。如图所示,为地球的球心、为月球的球心,图中的P点为地一月系统的一个拉格朗日点,在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置关系不变,以和月球相同的角速度绕地球匀速圆周运动。地球上的人总是只能看到月球的正面,嫦娥六号将要达到的却是月球背面的M点,为了保持和地球的联系,我国还将发射鹊桥二号中继通信卫星,让其在以P点为圆心、垂直于地月连线的圆轨道上运动。下列说法正确的是A.我们无法看到月球的背面,是因为月球的自转周期和公转周期相同
B.发射嫦娥六号时,发射速度要超过第二宇宙速度,让其摆脱地球引力的束缚
C.以地球球心为参考系,鹊桥二号中继卫星做匀速圆周运动
D.鹊桥二号中继卫星受到地球和月球引力的共同作用
09.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线,下列说法正确的是(  )
A.以隧道为参考系,洞顶两侧的照明灯在快速后退
B.若研究汽车在本次行程中的运动,不能将汽车视为质点
C.7.6km是本次行程的位移大小
D.47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
精选练习
A.因为潮汐锁定,月球的自转周期和公转周期相同,所以我们无法看到月球的背面,故A项正确;
B.嫦娥六号并没摆脱地球引力的束缚,因此发射速度不会超过第二宇宙速度,故B项错误;
C.以地球为参考系,鹊桥二号一方面绕地月系统共同的圆心做匀速圆周运动,另一方面绕P点做匀速圆周运动,因此以地心为参考系,它是两个匀速圆周运动的合运动,故C项错误;
D.鹊桥二号中继卫星受地球和月球共同引力的作用,故D项正确。故选AD。
10.
THANKS