高中物理必修一-知识梳理解析PPT演示.ppt

1、新课标新课标 物理物理必修必修2 2  目 录 第五单元第五单元 曲线运动曲线运动 课时课时1 曲曲 线线 运运 动动 课时课时2 质点在平面内的运动质点在平面内的运动 课时课时3 抛体运动的规律抛体运动的规律 课时课时4 实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动 课时课时5 圆周运动圆周运动 课时课时6 向心加速度向心加速度 课时课时7 向心力向心力 课时课时8 生活中的圆周运动生活中的圆周运动 课时课时9 曲线运动曲线运动小结小结 第六单元第六单元 万有引力与航天万有引力与航天 课时课时10 行星的运动行星的运动 课时课时11 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 课时课时12 万有

2、引力定律万有引力定律 课时课时13 万有引力理论的成就万有引力理论的成就 课时课时14 宇宙航行宇宙航行 课时课时15 经典力学的局限性经典力学的局限性 课时课时16 万有引力与航天万有引力与航天小结小结 第七单元第七单元 机械能守恒定律机械能守恒定律 课时课时17 追寻守恒量追寻守恒量 课时课时18 功功 课时课时19 功率功率 课时课时20 重力势能重力势能 课时课时21 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式 课时课时22 实验：探究功与速度变化的关实验：探究功与速度变化的关 系系 课时课时23 动能和动能定理动能和动能定理 课时课时24 机械能守恒定律机械能守恒定律 课时课时25 实

3、验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律 课时课时26 能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源 课时课时27 机械能守恒定律机械能守恒定律小结小结 2013-12-6 锐辅教育中心 第五单元第五单元 曲线运动曲线运动  万有引力与航天万有引力与航天  知识框架 第五单元第五单元 知识框架知识框架  曲曲 线线 运运 动动 第五单元第五单元 知识框架知识框架  曲曲 线线 运运 动动 第五单元第五单元 知识框架知识框架  万有引力与航天万有引力与航天 万有引力定律：万有引力定律：FGMm r2 天体运动天体运动 规律：规律：GMm r2 mv

4、 2 r mr2m 2 T 2r 人造卫星人造卫星 同步卫星，近地卫星同步卫星，近地卫星 三个宇宙速度三个宇宙速度 考试说明 第五单元第五单元 考试说明考试说明  新课程标准 考试说明 要求 说明 (1)会用运动合成与分解的方会用运动合成与分解的方 法分析抛体运动法分析抛体运动 (2)会描述匀速圆周运动知会描述匀速圆周运动知 道向心加速度道向心加速度 (3)能用牛顿第二定律分析匀能用牛顿第二定律分析匀 速圆周运动的向心力分析生速圆周运动的向心力分析生 活和生产中的离心现象活和生产中的离心现象 (4)关注抛体运动和圆周运动关注抛体运动和圆周运动 的规律与日常生活的联系的规律与日常生活的

5、联系 运动的合成与分解运动的合成与分解 斜抛运动只做定性斜抛运动只做定性 要求要求  抛体运动抛体运动 匀速圆周运动匀速圆周运动、角角 速度速度、线速度线速度、向向 心加速度心加速度 匀速圆周运动的向匀速圆周运动的向 心力心力 第五单元第五单元 考试说明考试说明  (5)通过有关事实了解万有通过有关事实了解万有 引力定律的发现过程知道引力定律的发现过程知道 万有引力定律认识发现万万有引力定律认识发现万 有引力定律的重要意义，体有引力定律的重要意义，体 会科学定律对人类探索未知会科学定律对人类探索未知 世界的作用世界的作用 (6)会计算人造卫星的环绕会计算人造卫星的环绕 速度

6、知道第二宇宙速度和速度知道第二宇宙速度和 第三宇宙速度第三宇宙速度.  离心现象离心现象 万有引力定律及万有引力定律及 其应用其应用 环绕速度环绕速度 第二宇宙速度和第二宇宙速度和 第三宇宙速度第三宇宙速度 经典时空观和相经典时空观和相 对论时空观对论时空观 使用建议 第五单元第五单元 使用建议使用建议  1复习本单元应特别强调要注意以下几点：复习本单元应特别强调要注意以下几点： (1)形成基本思路、强调两种模型：通过本单元内容的复习，建议要切实帮助形成基本思路、强调两种模型：通过本单元内容的复习，建议要切实帮助 学生建立运动的合成与分解的基本思想，这种思想要通过平抛运动模

7、型去强学生建立运动的合成与分解的基本思想，这种思想要通过平抛运动模型去强 化竖直面内圆周运动的绳模型、杆模型是高考的热点，尤其是在最高点和最低化竖直面内圆周运动的绳模型、杆模型是高考的热点，尤其是在最高点和最低 点的临界问题要给予充分重视，要讲透练熟点的临界问题要给予充分重视，要讲透练熟 (2)把握核心方法、强化动力学思想：人造卫星问题涉及的知识比较多，题目把握核心方法、强化动力学思想：人造卫星问题涉及的知识比较多，题目 虽然千变万化，但有一点却是一个最基本的关系，即万有引力提供向心力因此虽然千变万化，但有一点却是一个最基本的关系，即万有引力提供向心力因此 必须明确，只要看到卫星稳定运动的问题

8、，均可视其为匀速圆周运动，向心力由必须明确，只要看到卫星稳定运动的问题，均可视其为匀速圆周运动，向心力由 万有引力提供万有引力提供，进而结合向心力的不同表达式，推导出已知量和所求量之间的关，进而结合向心力的不同表达式，推导出已知量和所求量之间的关 系理解圆周运动中描述圆周运动的几个物理量的意义，强化用牛顿运动定律的系理解圆周运动中描述圆周运动的几个物理量的意义，强化用牛顿运动定律的 解题思想去分析匀速圆周运动和非匀速圆周运动的解题方法解题思想去分析匀速圆周运动和非匀速圆周运动的解题方法 2课时安排课时安排 本单元建议安排本单元建议安排 10 课时：第课时：第 22、23、24、25 讲各两课时

9、，第讲各两课时，第 26 讲、单元讲、单元 训练训练 1 各一课时各一课时 第第2222讲讲 运动的合成与分解运动的合成与分解  第第2222讲讲 运动的合成与分解运动的合成与分解  编读互动 第第2222讲讲 编读互动编读互动  1通过复习，使学生明确曲线运动的条件和特点，掌通过复习，使学生明确曲线运动的条件和特点，掌 握应用运动分解的方法研究曲线运动的基本思路，尤其是握应用运动分解的方法研究曲线运动的基本思路，尤其是 平抛运动、类平抛运动、带电粒子在电场中的曲线运动问平抛运动、类平抛运动、带电粒子在电场中的曲线运动问 题的求解方法注重培养学生自主建模的能力题的

10、求解方法注重培养学生自主建模的能力 2本讲教学可以按下面的思路安排：本讲教学可以按下面的思路安排： (1)通过例通过例 1 和变式题帮助学生理解曲线运动的特点和和变式题帮助学生理解曲线运动的特点和 做曲线运动的条件做曲线运动的条件 (2)结合例结合例 2 和变式题加强对运动的合成与分解的理和变式题加强对运动的合成与分解的理 解，体会合速度与分速度、合位移与分位移、合运动与分解，体会合速度与分速度、合位移与分位移、合运动与分 运动的联系与区别运动的联系与区别 (3)通过例通过例 3 和变式题让学生体会连接体问题的速度解和变式题让学生体会连接体问题的速度解 决方法决方法 考点整合 第第2222讲讲

11、 考点整合考点整合  一、运动的性质和轨迹一、运动的性质和轨迹 1.物体运动的性质物体运动的性质：由加速度及速度和加速度的方向关：由加速度及速度和加速度的方向关 系决定系决定 2.物体运动的轨迹物体运动的轨迹：是直线还是曲线取决于它们的合速：是直线还是曲线取决于它们的合速 度和合加速度方向是否度和合加速度方向是否_线线 3.常见的类型有：常见的类型有： (1)a0：性质为：性质为_或或_ 共共 匀速直线运动匀速直线运动 静止静止  第第2222讲讲 考点整合考点整合  (2)a 恒定：性质为匀变速运动，可分为三类：恒定：性质为匀变速运动，可分为三类： 初速度初速度

12、 v 与与 a 同向，性质为同向，性质为_运动；运动；  初速度初速度 v 与与 a 反向，性质为反向，性质为_运动；运动；  初速度初速度 v 与与 a 成一定角度成一定角度(不为不为 0 或或 180 )，性，性 质为质为_运动运动(轨迹在轨迹在 v、a 之间， 速度方向逐之间， 速度方向逐 渐向渐向 a 的方向接近，但不可能达到的方向接近，但不可能达到) (3)a 变化：性质为变化：性质为_运动如简谐运动运动如简谐运动 匀加速直线匀加速直线 匀减速直线匀减速直线 匀变速曲线匀变速曲线 变速变速 第第2222讲讲 考点整合考点整合  二、合运动与分运动的关系二

13、、合运动与分运动的关系 1.运动的独立性原理运动的独立性原理 一个物体同时参与几种运动，那么各分运动都可以看作一个物体同时参与几种运动，那么各分运动都可以看作 各自独立进行，它们之间互不干扰，而总的运动是这几个分各自独立进行，它们之间互不干扰，而总的运动是这几个分 运动的合成运动的合成 2.运动的等时性原理运动的等时性原理 合运动和分运动是在合运动和分运动是在_内进行的，它们具有等内进行的，它们具有等 时性时性 3.运动的等效性原理运动的等效性原理 各分运动叠加起来的规律与合运动的规律具有完全相各分运动叠加起来的规律与合运动的规律具有完全相 同的效果因此，合运动与分运动可以相互同的效果因此，合

14、运动与分运动可以相互_ 同一时间同一时间 替代替代 第第2222讲讲 考点整合考点整合  4.满足平行四边形定则满足平行四边形定则 因为因为 x、 v、 a 都是矢量， 所以遵循平行四边形定则 若都是矢量， 所以遵循平行四边形定则 若 它们是在同一直线上，则同向相它们是在同一直线上，则同向相_，反向相，反向相_ 5.合运动与分运动的区分原则：合运动与分运动的区分原则：物体实际进行的运物体实际进行的运 动一定是合运动，对应于平行四边形的动一定是合运动，对应于平行四边形的_线线 加加 减减 对角对角 要点探究 探究点一探究点一 对曲线运动的条件的考查对曲线运动的条件的考查  第

15、第2222讲讲 要点探究要点探究  曲线运动是指运动轨迹为曲线的运动， 可从以下几方面强曲线运动是指运动轨迹为曲线的运动， 可从以下几方面强 化对曲线运动的理解和认识：化对曲线运动的理解和认识： 1.运动学特征：由于做曲线运动的物体即时速度方向沿曲运动学特征：由于做曲线运动的物体即时速度方向沿曲 线上物体所经过的即时位置的切线方向， 所以做曲线运动的物线上物体所经过的即时位置的切线方向， 所以做曲线运动的物 体的速度方向时刻发生变化，即曲线运动一定为变速运动若体的速度方向时刻发生变化，即曲线运动一定为变速运动若 从某一时刻起物体速度方向不再变化， 则说明物体开始做直线从某一时刻起物体

16、速度方向不再变化， 则说明物体开始做直线 运动运动 第第2222讲讲 要点探究要点探究  2.动力学特征：由于物体速度时刻变化，说明存在加速度，根据牛顿动力学特征：由于物体速度时刻变化，说明存在加速度，根据牛顿 第二定律可知做曲线运动的物体所受合外力一定不为零且和速度始终有第二定律可知做曲线运动的物体所受合外力一定不为零且和速度始终有 夹角夹角(曲线运动条件曲线运动条件)合外力在垂直速度方向上的分力改变物体速度方合外力在垂直速度方向上的分力改变物体速度方 向，合外力在沿速度所在直线上的分力改变物体速度大小向，合外力在沿速度所在直线上的分力改变物体速度大小 3.轨迹特征：曲线运动的轨迹

17、始终夹在合力的方向与速度的方向之轨迹特征：曲线运动的轨迹始终夹在合力的方向与速度的方向之 间，而且向合力的一侧弯曲，或者说合力的方向总指向曲线的间，而且向合力的一侧弯曲，或者说合力的方向总指向曲线的“凹凹”侧侧  4.能量特征： 如果物体所受合外力始终和物体速度垂直， 则合外力对能量特征： 如果物体所受合外力始终和物体速度垂直， 则合外力对 物体不做功，物体动能不变；若合外力不与物体速度垂直，则合外力对物体不做功，物体动能不变；若合外力不与物体速度垂直，则合外力对 物体做功，物体动能发生变化物体做功，物体动能发生变化 第第2222讲讲 要点探究要点探究  例例 1 物体由静

18、止开始自由下落，一小段时间后突物体由静止开始自由下落，一小段时间后突 然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间 风突然停止，则其运动的轨迹可能是图风突然停止，则其运动的轨迹可能是图 22-1 中的中的(  ) 第第2222讲讲 要点探究要点探究  例例 1 C 解析解析 当突然受一恒定水平向右的风力的当突然受一恒定水平向右的风力的 影响时，物体已获得竖直向下的速度，合力斜向右下方，影响时，物体已获得竖直向下的速度，合力斜向右下方， 风突然停止时，速度斜向右下方，合力竖直向下，根据曲风突然停止时，速度斜向右下方，合力竖直

19、向下，根据曲 线运动的条件可知，线运动的条件可知，C 对对 第第2222讲讲 要点探究要点探究  点评点评 判定是曲线运动还是直线运动，方法是看力判定是曲线运动还是直线运动，方法是看力 的方向与速度的方向是否在一条直线上， 当运动物体所受的方向与速度的方向是否在一条直线上， 当运动物体所受 的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时， 物体就的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时， 物体就 做曲线运动下面的变式题通过具体的轨迹直观、形象地做曲线运动下面的变式题通过具体的轨迹直观、形象地 练习曲线运动的条件练习曲线运动的条件 第第2222讲讲 要点探究要点探究  变变式题

20、式题 1 质点仅在恒力质点仅在恒力 F 的作用下，由的作用下，由 O 点运动到点运动到 A 点的轨迹如图点的轨迹如图 22-2 所示，在所示，在 A 点时速度的方向与点时速度的方向与 x 轴平行，轴平行， 则恒力则恒力 F 的方向可能沿的方向可能沿   (  ) A.x 轴正方向轴正方向 B. x 轴负方向轴负方向 C. y 轴正方向轴正方向 D. y 轴负方向轴负方向 第第2222讲讲 要点探究要点探究  变变式题式题 1 D 解析解析 在在 A 点，点， y 方向的速度为方向的速度为 0， 说明沿说明沿 y 方向物体做减速运动，可能有沿方向物体做减速运动，可能

21、有沿 y 轴负方向轴负方向 的作用力。的作用力。 第第2222讲讲 要点探究要点探究  变变式题式题 2 2010 厦门大学附中 厦门大学附中质点在一水平面内沿曲线由质点在一水平面内沿曲线由 P 运运 动到动到 Q,如果用如果用 v、a、F 分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受 到的合外力，图到的合外力，图 22-3 中有可能正确的是中有可能正确的是 (  ) 第第2222讲讲 要点探究要点探究  变变式题式题 2 B 解析解析 力一定指向轨迹弯曲的内力一定指向轨迹弯曲的内 侧，加速度的方向和力的方向相同，也指向轨迹弯曲

22、侧，加速度的方向和力的方向相同，也指向轨迹弯曲 的内侧，而速度的方向一定沿轨迹的切线的方向的内侧，而速度的方向一定沿轨迹的切线的方向.综合综合 以上分析，以上分析，B 正确正确. 探究点二探究点二 运动的合成与分解运动的合成与分解  第第2222讲讲 要点探究要点探究  1.运动的合成与分解实质是对描述物体运动的参量运动的合成与分解实质是对描述物体运动的参量(位移、 速度、位移、 速度、 加速度加速度)进行合成与分解，与力的合成与分解一样，遵从平行四边形进行合成与分解，与力的合成与分解一样，遵从平行四边形 定则定则 2.合运动的性质可由合初速度与合加速度进行判断：合运动的性

23、质可由合初速度与合加速度进行判断： (1)两个匀速直线运动的合运动一定为匀速直线运动；两个匀速直线运动的合运动一定为匀速直线运动； (2)合初速度与合加速度共线，物体做直线运动；合初速度与合加速度共线，物体做直线运动； (3)合初速度与合加速度不共线，物体做曲线运动，合外力恒定合初速度与合加速度不共线，物体做曲线运动，合外力恒定 时物体做匀变速曲线运动时物体做匀变速曲线运动 第第2222讲讲 要点探究要点探究  3.涉及运动合成与分解的常见问题主要有拉船问题涉及运动合成与分解的常见问题主要有拉船问题(又称又称 绳端问题绳端问题)、渡河问题，准确确定合运动、渡河问题，准确确定合运动(物

24、体的实际运动为合物体的实际运动为合 运动运动)是分析这两类问题的关键：是分析这两类问题的关键： 如人拉小船运动问题如人拉小船运动问题(如图如图 22-4 所示所示)， 船的实际速度为合， 船的实际速度为合 速度，小船沿绳方向的速度为分速度速度，小船沿绳方向的速度为分速度 v1，小船绕滑轮转动的，小船绕滑轮转动的 速度为分速度速度为分速度 v2，人拉绳的速度与小船速度满足，人拉绳的速度与小船速度满足 v人 人v1v船船 cos. 第第2222讲讲 要点探究要点探究  例例 2 船在静水中的速度为船在静水中的速度为 v，流水的速度为，流水的速度为 u，河，河 宽为宽为 L.(1)为使渡河

25、时间最短，应向什么方向划船？此时为使渡河时间最短，应向什么方向划船？此时 渡河所经历的时间和位移各为多大？渡河所经历的时间和位移各为多大？(2)当当 vu 时， 为使时， 为使 渡河通过的位移最短，应向什么方向划船？此时渡河所渡河通过的位移最短，应向什么方向划船？此时渡河所 经历的时间和所通过的位移各为多大？经历的时间和所通过的位移各为多大？ 第第2222讲讲 要点探究要点探究  例例 2 (1)垂直河岸垂直河岸  L v  L v u2v2； (2)偏上游与河岸夹角偏上游与河岸夹角 arccosu v  L v2u2 L 第第2222讲讲 要点探究要点

26、探究  解析解析 (1)为使渡河时间最短， 必须使垂直于河岸的分速度为使渡河时间最短， 必须使垂直于河岸的分速度 尽可能大，即应沿垂直于河岸的方向划船，则渡河经历的时间尽可能大，即应沿垂直于河岸的方向划船，则渡河经历的时间 为为 t1L v， ， 小船沿平行河岸的分位移为小船沿平行河岸的分位移为 sut1uL v ， 所以小船渡河位移所以小船渡河位移 x1 L2s2L v u2v2. 第第2222讲讲 要点探究要点探究  (2)为使渡河路程最短， 必须使船的合速度方向尽可能为使渡河路程最短， 必须使船的合速度方向尽可能 垂直于河岸当垂直于河岸当 vu 时，划船的速度方向与河

27、岸夹时，划船的速度方向与河岸夹 角角 偏向上游方向，合速度方向垂直于河岸，如图所示偏向上游方向，合速度方向垂直于河岸，如图所示 由图知由图知 cosu v， ， Lvsin t2，x2L， 解得解得 arccosu v， ， t2 L v2u2. 第第2222讲讲 要点探究要点探究  点评点评 小船在流水中渡河时，同时参与了两个方向上的分运动，小船在流水中渡河时，同时参与了两个方向上的分运动， 其一是船随流水的运动，其二是船相对于水的运动其一是船随流水的运动，其二是船相对于水的运动(即在静水中船的运即在静水中船的运 动动)，船的实际运动为合运动，船的实际运动为合运动 因船随流水的分运

28、动速度因船随流水的分运动速度 v2平行河岸，所以渡河时间取决于小船平行河岸，所以渡河时间取决于小船 相对静水的分速度相对静水的分速度 v1，当小船相对静水的分速度，当小船相对静水的分速度 v1垂直河岸时，渡河垂直河岸时，渡河 时间最短，此时船身与河岸垂直时间最短，此时船身与河岸垂直 最短渡河位移是指合运动的位移最短， 该情况下必须满足合速度的最短渡河位移是指合运动的位移最短， 该情况下必须满足合速度的 方向垂直于河岸的条件，即方向垂直于河岸的条件，即 v1v2. 当当 v1vBvC，tAtBtC  BvAvBvC，tAtBtC C.vAtC  DvAyC，又，又 y1 2g

29、t 2，所以 ，所以 tAtBtC；水；水 平方向上做匀速直线运动， 由图可知平方向上做匀速直线运动， 由图可知 xAv3 B.v1a3 D.a1v1.因此因此 v2v3v1，A、B 均错均错由由 GMm r2 ma 可知可知，半径大的向心加速度小半径大的向心加速度小，故故 a3EkB，而万有引力和加速度都是不，而万有引力和加速度都是不 变的变的 第第2626讲讲 要点探究要点探究  点评点评 在处理变轨问题时，一定要分清圆周轨道与椭在处理变轨问题时，一定要分清圆周轨道与椭 圆轨道，弄清楚轨道切点上速度的关系，再根据机械能的圆轨道，弄清楚轨道切点上速度的关系，再根据机械能的 变化分析

30、卫星的运动情况变化分析卫星的运动情况 第第2626讲讲 要点探究要点探究  我国研制的我国研制的“嫦娥一号嫦娥一号”卫星于卫星于 2007 年年 10 月月 24 日日 18 时由长征时由长征 三号甲运载火箭发射升空，星箭分离后在远地点做了一次变轨，进入三号甲运载火箭发射升空，星箭分离后在远地点做了一次变轨，进入 到到 16 小时轨道，然后分别在小时轨道，然后分别在 16 小时、小时、24 小时小时(停泊轨道停泊轨道)、48 小时小时(调调 相轨道相轨道)轨道的轨道近地点各进行了一次变轨，其中在调相轨道近地点轨道的轨道近地点各进行了一次变轨，其中在调相轨道近地点 变轨后，变轨后，“嫦

31、娥一号嫦娥一号”卫星进入地月转移轨道正式奔月下列说法中卫星进入地月转移轨道正式奔月下列说法中 正确的是正确的是(  ) A.“嫦娥一号嫦娥一号”由由 24 小时轨道变为小时轨道变为 48 小时轨道时应让其发动机小时轨道时应让其发动机 在在 A 点点火向后喷气点点火向后喷气 B.“嫦娥一号嫦娥一号”由由 24 小时轨道变为小时轨道变为 48 小时轨道时应让其发动机小时轨道时应让其发动机 在在 B 点点火向后喷气点点火向后喷气 C.“嫦娥一号嫦娥一号”沿沿 24 小时轨道在小时轨道在 B 点的速度大于沿点的速度大于沿 24 小时轨道小时轨道 在在 A 点的速度点的速度 D.“嫦娥一号嫦娥

32、一号”沿沿 48 小时轨道在小时轨道在 B 点的加速度大于沿点的加速度大于沿 24 小时轨小时轨 道在道在 B 点的加速度点的加速度 第第2626讲讲 要点探究要点探究  第第2626讲讲 要点探究要点探究  变变式题式题 B 解析解析 “嫦娥一号嫦娥一号”由由 24 小时轨道变为小时轨道变为 48 小时轨道应做离心运动，此时要增大速度，若选在小时轨道应做离心运动，此时要增大速度，若选在 A 点点火，点点火， 这样会使卫星进入另一个与这样会使卫星进入另一个与 A 点相切的椭圆轨道，而不会进点相切的椭圆轨道，而不会进 入预定的与入预定的与 B 点相切的点相切的 48 小时轨道

33、，因此要在小时轨道，因此要在 B 点点火，点点火，A 错，错，B 对；对；“嫦娥一号嫦娥一号”沿沿 24 小时椭圆轨道运动时，小时椭圆轨道运动时，B 点相点相 当于近地点而当于近地点而 A 点相当于远地点，根据机械能守恒可知点相当于远地点，根据机械能守恒可知 C 错根据公式错根据公式GMm R2 ma 可知可知“嫦娥一号嫦娥一号”沿沿 48 小时轨道在小时轨道在 B 点的加速度等于沿点的加速度等于沿 24 小时轨道在小时轨道在 B 点的加速度，故点的加速度，故 D 错错   探究点四探究点四 双星结构双星结构  第第2626讲讲 要点探究要点探究  第第2626讲

34、讲 要点探究要点探究  第第2626讲讲 要点探究要点探究  例例 4 4 2010 无锡模拟无锡模拟 银河系恒星中大约有四分之一是双银河系恒星中大约有四分之一是双 星如图星如图 265 所示，某双星由质量不等的星球所示，某双星由质量不等的星球 A 和和 B 组组 成，两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某成，两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某 一定点一定点 P 做匀速圆周运动已知做匀速圆周运动已知 A 和和 B 的质量分别为的质量分别为 m1 和和 m2，且，且 m1m221，则，则(  ) A.A、B 两星球的角速度之比为两星球的角速度之比

35、为 21 B.A、B 两星球的线速度之比为两星球的线速度之比为 21 C.A、B 两星球运行的轨道半径之比为两星球运行的轨道半径之比为 12 D.A、B 两星球的加速度之比为两星球的加速度之比为 21 第第2626讲讲 要点探究要点探究  例例4  C 解析解析 A、 B两星球的角速度之比为两星球的角速度之比为11， A 错；设错；设 A、B 到到 P 点的距离分别为点的距离分别为 r1、r2 , 由万有引力由万有引力 定律和牛顿第二定律可得定律和牛顿第二定律可得 G m1m2 r1r2 2 m12r1m22r2 r1r2m2m112，选项，选项 C 正确；由正确；由 vr

36、 得，得，A、 B 两星球的线速度之比为两星球的线速度之比为 12，B 错；由错；由 a2r 得，加得，加 速度之比为速度之比为 12，D 错错 第第2626讲讲 要点探究要点探究  宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成 的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用设四的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用设四 星系统中每个星体的质量均为星系统中每个星体的质量均为 m，半径均为，半径均为 R，四颗星稳定，四颗星稳定 分布在边长为分布在边长为 a 的正方形的四个顶点上已知引力常量为的正方形的四个顶点上已知引力常量

37、为 G.关于四星系统，下列说法错误的是关于四星系统，下列说法错误的是(  ) A.四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动 B.四颗星的轨道半径均为四颗星的轨道半径均为a 2 C.四颗星表面的重力加速度均为四颗星表面的重力加速度均为 G m R2 D.四颗星的周期均为四颗星的周期均为 2a 2a 4 2 Gm 第第2626讲讲 要点探究要点探究  变变式题式题 B 解析解析 由星体均围绕正方形对角线的交由星体均围绕正方形对角线的交 点做匀速圆周运动可知，星体做匀速圆周运动的轨道半径点做匀速圆周运动可知，星体做匀速圆周运动的轨道半径

38、 r 2 2 a；由万有引力的定律可知；由万有引力的定律可知 Gmm R2 mg，则星体表，则星体表 面的重力加速度面的重力加速度 gG m R2；星体在其他三个星体的万有引力 ；星体在其他三个星体的万有引力 作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动， 由万有引作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动， 由万有引 力定律和向心力公式得：力定律和向心力公式得： Gm2 2a 2 2Gm 2 a2 cos45m 2 2 a 42 T2 ， 解得周期解得周期 T2a 2a 4 2 Gm. 探究点五探究点五 天体运动与现代科技天体运动与现代科技  第第2626讲讲 要点探究要点探究 &n

39、bsp;中子星和黑洞是宇宙中密度非常大的两类颇具神中子星和黑洞是宇宙中密度非常大的两类颇具神 秘感的天体由于黑洞的密度极大而造成对周围物质吸秘感的天体由于黑洞的密度极大而造成对周围物质吸 引力极大，大到连光都不能脱离其引力而自黑洞发射出引力极大，大到连光都不能脱离其引力而自黑洞发射出 来，也谈不到黑洞反射光，所以不能通过肉眼或光学仪来，也谈不到黑洞反射光，所以不能通过肉眼或光学仪 器观测到黑洞和其他可视天体可以构成各种形式的星器观测到黑洞和其他可视天体可以构成各种形式的星 系，科学家也正是据此来间接观测和研究黑洞的系，科学家也正是据此来间接观测和研究黑洞的 第第2626讲讲 要点探究要点探究

40、 例例 5 5 英国新科学家英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了杂志评选出了 2008 年度世界年度世界 8 项科学之最， 在项科学之最， 在 XTEJ1650500 双星系统中发双星系统中发 现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径 R 约为约为 45 km， 质量质量 M 和半径和半径 R 的关系满足的关系满足M R c2 2G(其中 其中 c 为光速，为光速，G 为为 引力常量引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为，则该黑洞表面重力加速度的数量级为(  ) A.108 m/s2  B1010 m/s2

41、C.1012 m/s2  D1014 m/s2 第第2626讲讲 要点探究要点探究  例例 3  C 解析解析 可认为黑洞表面物体的重力等于可认为黑洞表面物体的重力等于 万有引力万有引力，即即 mgGMm R2 ，故故 gGM R2 ，将将M R c2 2G代入上 代入上 式得式得 g c2 2R 3108 2 245103 m/s 2 11012 m/s2. 第第2626讲讲 要点探究要点探究  点评点评 黑洞是一种特别致密的暗天体，从可以说是黑洞是一种特别致密的暗天体，从可以说是 一种密度超大的星球，据猜测，他的第一宇宙速度达到一种密度超大的星球，据

42、猜测，他的第一宇宙速度达到 了光速，所以任何靠近它的物体都会被它吸进去，黑洞了光速，所以任何靠近它的物体都会被它吸进去，黑洞 就变得像真空吸尘器一样就变得像真空吸尘器一样 第第2626讲讲 要点探究要点探究  我国发射的我国发射的“嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞 行为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化，行为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化， 卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球设地球和月球的质卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球设地球和月球的质 量分别为量分别为 M 和和 m，地球和月球的半径分别为，地

43、球和月球的半径分别为 R 和和 R1，月球绕地，月球绕地 球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为 r 和和 r1，月球绕地，月球绕地 球转动的周期为球转动的周期为 T.假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平 面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球 遮挡而不能到达地球的时间遮挡而不能到达地球的时间(用用 M、m、R、R1、r、r1和和 T 表示，表示， 忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响) 第第2626讲讲

44、 要点探究要点探究  变变式题式题  T Mr3 1 mr3 arccosR R1 r arccosR1 r1 第第2626讲讲 要点探究要点探究  解析解析 如图所示， 设如图所示， 设O和和O分别表示地球和月球的中心 在分别表示地球和月球的中心 在 卫星轨道平面上，卫星轨道平面上，A 是地月连心线是地月连心线 OO与地月球表面的公切线与地月球表面的公切线 ACD 的交点，的交点，D、C 和和 B 分别是该公切线与地球表面、月球表面分别是该公切线与地球表面、月球表面 和卫星轨道的交点，过和卫星轨道的交点，过 A 点在另一侧作地月球面的公切线，交卫点在另一侧作地月

45、球面的公切线，交卫 星轨道于星轨道于 E 点卫星在圆弧点卫星在圆弧 BE 上运动时发出的信号被遮挡上运动时发出的信号被遮挡 第第2626讲讲 要点探究要点探究  设探月卫星的质量为设探月卫星的质量为 m0，万有引力常量为，万有引力常量为 G，根据万有引力定，根据万有引力定 律有：律有：GMm r2 m 2 T 2r， ，Gmm0 r2 1 m0 2 T1 2r，式中 ，式中 T1表示探月卫星绕月表示探月卫星绕月 球转动的周期球转动的周期 由以上两式可知：由以上两式可知： T1 T 2 M m r1 r 3 设卫星的微波信号被遮挡的时间为设卫星的微波信号被遮挡的时间为 t，则由于卫星绕

46、月球做匀速，则由于卫星绕月球做匀速 圆周运动，应有：圆周运动，应有： t T1 ，式中，式中 COA，COB. 由几何关系得：由几何关系得：rcosRR1，r1cosR1 联立各式解得：联立各式解得：tT Mr3 1 mr3arccos RR1 r arccosR1 r1 第七单元第七单元 机械能守恒定律机械能守恒定律 课时课时17 追寻守恒量追寻守恒量 课前导航课前导航  古人常常会看到一些百思不得其解的现象古人常常会看到一些百思不得其解的现象一颗小不点一颗小不点 儿的种子儿的种子，会发芽会发芽，会成长；鹅黄的幼芽会成长为一棵亭亭会成长；鹅黄的幼芽会成长为一棵亭亭 如盖的巨树如盖的

47、巨树这些构成树木的物质是从哪儿来的呢这些构成树木的物质是从哪儿来的呢？是无中是无中 生有的吗生有的吗？木头燃烧后只剩下一点点灰；蜡烛燃烧后变得无木头燃烧后只剩下一点点灰；蜡烛燃烧后变得无 影无踪影无踪它们都到哪儿去了呢它们都到哪儿去了呢？每到秋天每到秋天，大地铺满了落大地铺满了落 叶；可是叶；可是，春天来了春天来了，这些落叶又不知到哪儿去了这些落叶又不知到哪儿去了，难道是难道是 不翼而飞了吗不翼而飞了吗？ 2400多年前多年前，古希腊哲学家德谟克利特写了这样一首古希腊哲学家德谟克利特写了这样一首 诗：无中不能生有诗：无中不能生有，任何存在的东西也不会消灭任何存在的东西也不会消灭看起来万看起来万 物是死了物是死了，但是实则犹生；正如一场春雨落地但是实则犹生；正如一场春雨落地，霎时失去踪霎时失去踪 影；可是草木把它吸收影；可是草木把它吸收，长成花叶果实长成花叶果实，依然欣欣向荣依然欣欣向荣 2013-12-6 锐辅教育中心 由