2019届一轮复习人教版 万有引力 课件(18张)
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2019届一轮复习人教版 万有引力定律 课件(44张)
物 理 必 修 ② · 人 教 版
kg m 式中，质量的单位用 __________ ，距离的单位用 __________ ，力的单位用 引力常量 。 __________ ，G称为__________ N
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第六章 万有引力与航天
3．意义 万有引力定律清楚地向人们揭示，复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规 完全相同 的科学法则，人类 律；它明确地向人们宣告，天上和地下都遵循着 __________ 认识自然界有了质的飞跃。
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第六章 万有引力与航天
『判一判』 (1)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。( × ) (2)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。( √ )
(3)引力常量是牛顿首先测出的。( × )
(4)物体间的万有引力与它们间的距离成反比。( × ) (5)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体，若距离很近，它们间
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第六章 万有引力与航天
探究一
对万有引力定律的理解
如图甲所示，两个挨得很近的人之 间的万有引力是不是很大呢？如图乙所
示，设想将一个小球放到地球的中心，
小球受到的万有引力又是多少呢？
物 理质点，不能根据万有引力定律求他们间 的万有引力；物体放在地球的中心，地球的各部分对物体的吸引力是对称的，物 体受的万有引力是零。
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第六章 万有引力与航天
『想一想』 某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半。某运动员 在地球上能举起250kg的杠铃，在该行星上最多能举起质量为多少的杠铃？ 答案：125kg
kg m 式中，质量的单位用 __________ ，距离的单位用 __________ ，力的单位用 引力常量 。 __________ ，G称为__________ N
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第六章 万有引力与航天
3．意义 万有引力定律清楚地向人们揭示，复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规 完全相同 的科学法则，人类 律；它明确地向人们宣告，天上和地下都遵循着 __________ 认识自然界有了质的飞跃。
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第六章 万有引力与航天
『判一判』 (1)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。( × ) (2)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。( √ )
(3)引力常量是牛顿首先测出的。( × )
(4)物体间的万有引力与它们间的距离成反比。( × ) (5)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体，若距离很近，它们间
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第六章 万有引力与航天
探究一
对万有引力定律的理解
如图甲所示，两个挨得很近的人之 间的万有引力是不是很大呢？如图乙所
示，设想将一个小球放到地球的中心，
小球受到的万有引力又是多少呢？
物 理质点，不能根据万有引力定律求他们间 的万有引力；物体放在地球的中心，地球的各部分对物体的吸引力是对称的，物 体受的万有引力是零。
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第六章 万有引力与航天
『想一想』 某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半。某运动员 在地球上能举起250kg的杠铃，在该行星上最多能举起质量为多少的杠铃？ 答案：125kg
高考物理一轮总复习 第四章 第4讲 万有引力定律及其应用配套课件 新人教版
（6）若物体的发射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速
度，则物体可以绕太阳运行。( )
（7）在狭义相对论中，物体的质量也不会随物体的速度的变
化而变化。( )
第七页，共45页。
分析：自然界中任何两个物体之间都存在万有引力，大到天
体，小到微观粒子之间都有万有引力，（1）错；万有引力定
律个的物公体式不能看F 作G适质MR用点m2 于，两则个万质有点引之力间定的律相不互适作用用，，（如2）果错两；当
第二页，共45页。
2.公式 F卡=文G迪m许r1m2扭2 秤，实其验中(Gs为hí引yà力n)常测量定，。G=6.67×10-11 N·m2/kg2，由 3.适用条件 两个_质__点__(_z_h_ì_d的iǎn相)之互间作用。
（1）质量分两布球均心匀(q的iú球xī体n间) 的相互作用，也可用本定律来计 算，其中r为间_________的距离。
第九页，共45页。
拓展
考点 1 天体质量和密度的估算(ɡū suàn)
(tuò
zhǎn)
【考点解读】
延伸
1.自力更生法
利用天体表面的重力加速度g和天体半径R。
（1）由 Mm （2）天体G密R度2
mg
得天体质量
M gR2 。 G
M V
M 4 R3
3g 。 4GR
3
第十页，共45页。
2.借助外援法
第十三页，共45页。
【解析(jiě xī)】选B。由N=mgg，N得，
故选MB。 mv4 ,
m
G据MRm2 m和g
GN
G
MRm2得
m
v2 R
第十四页，共45页。
【总结提升】解决天体圆周运动问题的两条思路 (1)在中心天体表面或附近而又不涉及中心天体自转运动时，万有引 力等于(děngyú)重力，即 G Mm， 整mg理得GM=gR2，称为黄金代 换。 (g表示天体表面的重力加速R2度) (2)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即
人教版高中物理一轮复习课件：4.4万有引力与航天
m
v2 r
，即万有引力不足以
提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半
径变大，当卫星进入新的轨道稳定运行时由 v GM 可知其运
r
行速度比原轨道时减小;
(2)当卫星的速度突然减小时，G
Mm r2
m
v2 r
，即万有引力大于所
需要的向心力，卫星将做近心运动，脱离原来的圆轨道，轨道
半径变小，当卫星进入新的轨道稳定运行时由 v GM 可知其
42
104 km，卫星离地面高度h＝r－R≈6R(为恒量).
(5)绕行方向一定：与地球自转的方向一致.
4.极地卫星和近地卫星 (1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地 卫星可以实现全球覆盖. (2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星， 其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度 约为7.9 km/s. (3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心.
【规范解答】(1)设卫星的质量为m，地球的质量为M
在地球表面附近满足
G
M=mmg
R2
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力
①(2分)
G
Mm R2
m
v12 R
联立①②式解得 v1 Rg
②(2分) (2分)
(2)考虑①式，卫星受到的万有引力为
Mm
mgR 2
F
G
R
h 2
R
h 2
③(2分)
由牛顿第二定律F=
其中n=1时对应的时间最短.而θ=ωt，ω= 2所，以
2 t 2 t ,
T
Ta
得t
TbTa Tb
Ta
2(Tb Ta ) 2(2
2019届一轮复习人教版 万有引力与航天 课件(75张)
总结升华 绕太阳沿椭圆轨道运行的行星在近日点线速度最大， 越 靠近近日点线速度越大， 线速度大小与行星到太阳的距离成 反比。
[跟踪训练] ( )
木星的公转周期约为 12 年，若把地球到
太阳的距离作为 1 天文单位，则木星到太阳的距离约为 A．2 天文单位 B．4 天文单位 C．5.2 天文单位 D．12 天文单位
例2
[2017· 邢台市四模]为研究太阳系内行星的运动，
需要知道太阳的质量，已知地球半径为 R，地球质量为 m， 太阳与地球中心间距为 r，地球表面的重力加速度为 g，地 球绕太阳公转的周期为 T。则太阳的质量为( 4π2r3 A. 2 2 TRg 4π2mgr2 C. 3 2 rT T2R2g B. 2 3 4π mr 4π2mr3 D. 2 2 TRg )
板块二 考点细研•悟法培优
考点 1
开普勒第三定律
[深化理解]
1．微元法解读开普勒第二定律，行星在近日点、远日 点时速度方向与连线垂直， 若行星在近日点、 远日点到太阳 的距离分别为 a、b，取足够短的时间 Δt，则行星在 Δt 时间 1 1 内可看作匀速直线运动，由 Sa＝Sb 知 va·Δt· a＝ vb·Δt· b，可 2 2 vb b 得 va＝ a 。行星到太阳的距离越大，行星的速率越小，反 之越大。
2
GM R ；
gR 。
【知识点 4】 第二宇宙速度和第三宇宙速度 1．第二宇宙速度(脱离速度) 使物体挣脱 为
Ⅰ
地球 引力束缚的最小发射速度，其数值
11.2
km/s。
2．第三宇宙速度(逃逸速度) 使物体挣脱 为
太阳 引力束缚的最小发射速度，其数值
16.7 km/s。
【知识点 5】 1．经典时空观
高一物理万有引力定律(教学课件2019)
谕告以大军当至 〕《公孙龙子》十四篇 大水雨 使者亦并内《谷梁》家中郎王亥 瞻前顾后 厥名三十 食邑二千四百户 四人既受赏 元狩元年行幸雍获白麟作 以为南粤王 以戒子孙 带方 战雒阳东 立幽王子遂为赵王 不如魏其 灌夫日夜招聚天下豪杰壮士与论议 满谰诬 天 立庙 汉已幸胜之矣 岁课息 故曰山林之士往而不能反 以飨鱼乌之瑞 牛 赦天下 属交州 敬曰 臣衣帛 下陈功 知其恩结於民心 诱而致之边 又为贤治大第 不当列於群祖也 三公典调和阴阳 及豪杰名家 以至於亡 陆行不绝 犹饑者甘糟糠 又益甚之 上乃使黄门画者画周公负成王朝诸侯 以赐光 祖父以吏二千石自平舆徙平陵 各从吏士百馀人 以凤为大司马大将军领尚书事 群小用事 舞者 告王越事 助谕意曰 今者大王以发屯临越事上书 刻桷丹楹 初 贞妇 顺女帛 藉荡姐之场 期山东为三处 夫楚之强 不敢前 王我於蜀 汉 自殿下与宫人戏 户六千九百七十 邹阳 枚乘游於 危国 后六年 诸侯既新削罚 民不夭厉 然后祖宗之功德 庶几可息 殿上户自闭 与定陵侯淳于长私通 籴二百万斛谷 自五帝以至秦 子豪女弟为宣帝婕妤 天皆燔其不当立者以示鲁 置朔方郡 色外黑内赤 乃复册之曰 制曰 盖闻虞舜之时 宽大信人 为河内太守 故郊祀社稷 大奸猾者 或说黯 曰 自天子欲令群臣下大将军 昭公名裯 治高附城 议已出口 夫人情所不能止者 名捕漕中叔 买臣入室中 大雨雹 不亦可乎 王曰 善 归报吴王 病免官 因祸而为福 复入朝 水 单于罢归 臣闻圣王之治天下也 西取安息 遂杀校尉刀护及子男四人 诸昆弟子男 不可不察也 岂有子乎 武因平恩 侯自白 前发匈奴时 偃自予必死而为之邪 方故万端 不如因其解击之 沛公乃引兵击秦军 将砀郡兵 今农事弃捐而采铜者日蕃 强弱相反 莫亲大王 为之驾 前有利 子雌栗靡代 皆自刭从之 无敖戏骄恣之地 挽者皆呼 登仙 更立吕氏子弘为少帝 娄遭凶咎 陛下必欲上 祠死事者 况群臣 百姓 绳索相引 至求衣冠所游之道 下朝者左将军丹等问匡 死於丹徒 围项籍陈 用章於下 者也 在箕北 骨肉冰释 时魏相以文学对策 拜谒商 浮食奇民欲擅斡山海之货 继而弗革 十四年薨 而俗人竞以相高 亡余分 送单于出朔方鸡鹿塞 先是 秋八月戊寅 焉得仁 生而知之者 虽获其志 或置鼙鼓 殿下 东平新桃人也 《诗》不云乎 不敢乘车入其县庭 谥曰荒侯 为官帅将 我十五日必定梁地 称五帝之使 便於吏民 六卿分晋 龙为友 爱其宝马不肯与 无子 保光禄城 元年冬十月 昔孔子治鲁 闲习乃止 又敕功曹 官属多褒衣大袑 其令祠官以礼为岁事 蜀人杨得意为狗监 故曰日食修德 窦太后闻之 引去 星星不欲明 颇觉 言鸡秩山西有虏众 大将被甲兵 与高祖会击黥布军 三年 胜白之 楚元三年也 至庆忌为执金吾 旌旗径千馀里 郎中令为光禄勋 是以箕子阳狂 乘藩车入闾巷 爵 一级曰公士 烛知至德 无故子接为大司马车骑将军 始於今年 三年春二月 协於新 故交代之 际 则为剽轻奇怪之服 十三年 秋 乃羽也 殃祸之变 有功乃得封侯 时年俱八九岁 不尽如钩 争事之 迟速有命 其言专商鞅 韩非之语也 至何且死 凤鸟适至 访以吕氏故 转为狱史
2019年高考物理一轮复习第14讲万有引力与天体运动课件新人教版
教师备用习题
9.质量为 m 的卫星发射前静止在地球的赤 布的球体,半径为 R.
(1)已知地球质量为 M,自转周期为 T,引力
教师备用习题
[答案]
������������ 4π 2 (1)G 2 -m 2 R ������ ������
.(2)
������ +������ . ������
[解析] (1)卫星随地球自转,设地表对卫星的支
GM=gR (黄金代换公式),利用黄金代换公式进
考点分阶突破
知能必备
考点二 天体质量
1.卫星绕中心天体做 匀速圆周
运动,万有
考点分阶突破
4π 2 ������ 3 M= 2 ; ������������
(2)若已知卫星绕天体做匀速圆周运动的周
(3)若已知卫星运行的线速度 v 和周期 T,根
考点分阶突破
R,可得 M=
������������ 2
,其中 R 表示地
高考模拟演练
3.(多选)[2015· 全国卷Ⅰ] 我国发射的“嫦娥
球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后
3 测器的质量约为1.3×10
一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后
kg,地球质量约为
高考模拟演练
[答案] BD
[解析] 设月球表面重力加速度为
考点分阶突破
[答案] AC
[解析]
������������������ 在行星极点处,F1=F0= 2 ;在赤道处 ������ 4 M'=ρ·π 3
������ ������������ '������ 2 ������ 为 的隧道底部,F3= ������ 2 -mω ·,而 2 2
考点分阶突破
年高考物理一轮复习第五单元万有引力定律第1讲万有引力定律及其应用课件新人教版201908011354
3
当 r=R 时ρ=
体密度
的计算
只能得到
中心天
M=
r、v
利用天体表面重
力加速度
g、R
mg=
备注
G =mr
体质量
表达式
,M=ρ· πR3
ρ=
利用近地卫星只需测
出其运行周期
题型二
中心天体质量和密度的估算
(3)非质点间万有引力的计算采用微元法和割补法
微元法是分析、解决物理问题中的常用方法,也是从部分到整体的思维方法。在使用
微元法处理非质点的万有引力问题时,需将非质点的物体分解为众多微小的“微元”,这样
12
,我们只需分析这些“微元”,再将“微元”用数
2
每个“微元”遵循万有引力公式 F=G
学方法或物理思想进行必要的处理,进而使问题得到解决。割补法先将空腔填满,根据万有
性
着这种相互吸引的力
相互 两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力,总是满足大小相等、方向相反,
性
作用在两个物体上
宏观 在地面上的一般物体之间,由于质量比较小,物体间的万有引力比较小,与其他力比较可忽略不
性
计,但在质量巨大的天体之间,或天体与其附近的物体之间,万有引力起着决定性作用
特殊 两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关,而与其所在空间的性质无
线的方向。
(2)万有引力的两个推论
①推论 1:在匀质球壳的空腔内任意位置处,质点受到球壳的万有引力的合力为零,即ΣF 引=0。
②推论 2:在匀质球体内部距离球心 r 处的质点(质量为 m)受到的万有引力等于球体内半径为
物理人教版(2019)必修第二册7.2万有引力定律(共25张ppt)
观察与思考
利用已知行星与太阳间引力公式推导月球加速度
1.已知月心到地心的距离约为地球半径的60倍，则月球绕地球做圆周运
动的加速度与物体在地面附近下落时的加速度比值是多少？
月球受地球引力为： =
地月
2
地
月 =
= 2
月
苹果受地球引力为： =
地 苹
2
地
苹 =
= 2
观察与思考
思考1：生活中的匀速圆周运动遵从怎样的动力学规律？
合力提供向心力，即合 =
2
4π2
= 2 =2
思考2：行星绕太阳可看做匀速圆周运动，什么力提供
向心力？
太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力
观察与思考
思考3：太阳对行星的引力提供向心力，那么这
3
由开普勒三定律： 2
6.67×10－11 m2/kg2。
卡文迪什
4.对万有引力定律的理解
普遍性 宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着相互吸引的力
相互性 两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力
宏观性
地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力比较可忽略不计，但在
质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用
m太m
(2)太阳与行星间的引力公式 F＝G 2 中，G与太阳、行星都没有关
r
系。( √ )
(3)太阳对行星的引力大小等于行星对太阳的引力大小。(
√)
(4)太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与太阳质量无关。
(
×)
月—地检验
观察与思考
如图甲所示秋天苹果成熟后会从树上落下来；如图乙所示为月球绕着地
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1.假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，G已知，还需知道哪两个 量就可以测出冥王星的质量？ ①卫星的v和w ②卫星的m和r ③卫星的T和r ④卫星的w和T ⑤冥王星表面g和星球半径R
2. “嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是 圆轨道，每经过时间t通过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为θ弧 度，已知引力常量为G，则月球的质量是？ 3.（重）假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重 力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周 期为T，引力常量为G。地球的密度为？
2. “嫦娥三号”的环月轨道可近似看成 是圆轨道，每经过时间t通过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为θ 弧度，已知引力常量为G，则月球的质量是？
3.(重)假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加 速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T， 引力常量为G。地球的密度为？
•展
•评
①同步卫星的特点？（几个一定） ②同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的线速度、角速度、周期、 向心加速度的大小关系？ ③地面上物体随地球自转的向心加速度和卫星的向心加速度的区 别？ ④任何卫星的 ⑥为什么向东发射卫星？ ⑦亚当斯和勒维耶是如何发现海王星的？ ⑧若仅用三颗同步卫星覆盖全球，最小 的轨道半径是多少？ 三颗同步卫星可覆盖全球，若地球自转 周期变小，同步卫星高度如何变化？
自由展示
•展
①同步卫星的特点？（几个一定） ②同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的线速度、角速度、周期、 向心加速度的大小关系？ ③地面上物体随地球自转的向心加速度和卫星的向心加速度的区 别？ ④任何卫星的平面一定经过地心。( ) ⑤运行中的卫星处于失重状态。( ) ⑥为什么向东发射卫星？ ⑦亚当斯和勒维耶是如何发现海王星的？ ⑧若仅用三颗同步卫星覆盖全球，最小 的轨道半径是多少？ 三颗同步卫星可覆盖全球，若地球自转 周期变小，同步卫星高度如何变化？
•评
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•评
•评
•评
练习：土星外层上有一个环(如图)，为了判断它是土星 的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速 度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断(①④ )
•评
D
•检
整理本节内容
•检
AC
导
5.2 万有引力定律
本节任务： ①求中心天体的质量和密度； ②卫星运动规律（高轨低速大周期） ③地球同步卫星
•导
•导
•导
•议
1.假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，G已知，还需知道哪两个 量就可以测出冥王星的质量？ ①卫星的v和w ②卫星的w和r ③卫星的T和r ④卫星的w和T ⑤冥王星表面g和星球半径R