《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 專題五 萬有引力與航天課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 專題五 萬有引力與航天課件.ppt（95頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題五萬有引力與航天,【高考幫物理】：專題五萬有引力與航天,考情精解讀,A.考點(diǎn)幫知識(shí)全通關(guān),目錄CONTENTS,考綱要求,命題規(guī)律,命題分析預(yù)測,考點(diǎn)1萬有引力定律及其應(yīng)用,考點(diǎn)2宇宙航行問題的分析與求解,方法1萬有引力定律及其應(yīng)用方法,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,B.方法幫題型全突破,C.考法幫考向全掃描,考向1對(duì)行星運(yùn)動(dòng)定律的考查,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,物理專題五：萬有引力與航天,考情精解讀,考綱要求命題規(guī)律命題分析預(yù)測,物理專題五：萬有引力與航天,1.萬有引力定律及其應(yīng)用2.環(huán)繞速度3.第二宇宙速度和第三宇宙速度4.經(jīng)典時(shí)空
2、觀和相對(duì)論時(shí)空觀,考綱要求,命題規(guī)律,萬有引力與航天是每年高考的必考內(nèi)容.命題熱點(diǎn)有兩個(gè)方面:一是應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算重力加速度、天體質(zhì)量、密度等;二是對(duì)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析,衛(wèi)星的發(fā)射與變軌,與天體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的能量問題等,命題分析預(yù)測,A.考點(diǎn)幫知識(shí)全通關(guān),考點(diǎn)1萬有引力定律及其應(yīng)用考點(diǎn)2宇宙航行問題的分析與求解,物理專題五：萬有引力與航天,1.開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,考點(diǎn)1萬有引力定律及其應(yīng)用,考點(diǎn)1萬有引力定律及其應(yīng)用,續(xù)表,物理專題五：萬有引力與航天,(4)萬有引力和重力的關(guān)系地球?qū)ξ矬w的萬有引力F表現(xiàn)為兩個(gè)效果:一是重力mg,二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力F向,如圖所示.,物理專題五：萬有引
3、力與航天,物理專題五：萬有引力與航天,3.天體質(zhì)量和密度的計(jì)算,物理專題五：萬有引力與航天,物理專題五：萬有引力與航天,考點(diǎn)2宇宙航行問題的分析與求解,特別提醒(1)軌道半徑r一定,v、T、a等均唯一確定;(2)任何人造地球衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的圓心一定與地心重合;(3)同一衛(wèi)星所處高度越高,則動(dòng)能Ek越小,勢能Ep越大,機(jī)械能亦越大.,物理專題五：萬有引力與航天,2.三個(gè)宇宙速度,物理專題五：萬有引力與航天,物理專題五：萬有引力與航天,物理專題五：萬有引力與航天,4.赤道上的物體、近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的異同點(diǎn),物理專題五：萬有引力與航天,物理專題五：萬有引力與航天,B.方法幫題型全突破,
4、方法1萬有引力定律及其應(yīng)用方法方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,物理專題五：萬有引力與航天,方法1萬有引力定律及其應(yīng)用方法,方法1萬有引力定律及其應(yīng)用方法,方法1萬有引力定律及其應(yīng)用方法,物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,考法示例2繼美國發(fā)射可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭之后,印度稱其正在設(shè)計(jì)可重復(fù)使用的宇宙飛船,預(yù)計(jì)在2030年發(fā)射,這項(xiàng)技術(shù)將使印度在太空領(lǐng)域占有優(yōu)勢.假設(shè)某飛船沿半徑為R的圓周軌道繞地球運(yùn)行,其周期為T,地球半徑為R0.該飛船要返回地面時(shí),可在軌道上某點(diǎn)A處將速率降到適當(dāng)數(shù)值,從而沿著以地心
5、為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行,橢圓與地球表面的B點(diǎn)相切,如圖所示.求該飛船由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)所需的時(shí)間.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,特別提醒涉及橢圓軌道、運(yùn)動(dòng)周期的問題,在中學(xué)物理中常用開普勒第三定律求解.但該定律只能用在繞同一中心天體運(yùn)行的行星或衛(wèi)星之間,如繞太陽運(yùn)行的兩行星或繞地球運(yùn)行的兩衛(wèi)星.尤其要注意一顆行星和一顆衛(wèi)星比較時(shí)不能用開普勒第三定律.如果將橢圓軌道近似按圓軌道處理,那么開普勒第三定律中橢圓的半長軸即近似為圓的半徑.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航
6、天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,題型3天體運(yùn)動(dòng)參量的比較及求解考法示例5多選太陽系中的第二大行星土星的衛(wèi)星眾多,目前已發(fā)現(xiàn)數(shù)十顆.下表是有關(guān)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的一些參數(shù),則兩衛(wèi)星相比較,下列判斷正確的是A.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期較小B.土衛(wèi)六的角速度較大C.土衛(wèi)六的向心加速度較小D.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)速度較大,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,題型4天體質(zhì)量和密度的求
7、解考法示例6多選要計(jì)算地球的質(zhì)量,除已知的一些常識(shí)性數(shù)據(jù)外還需知道某些數(shù)據(jù),下列給出的各組數(shù)據(jù)中,可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是A.已知地球半徑RB.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度vC.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期TD.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T及軌道半徑r,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,考法示例72014廣東高考,21,6分多選如圖所示,飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).星球相對(duì)飛行器的張角為.下列說法正確的是A.軌道半徑越大,周期越長B.軌道半徑越大,速度越大C.若測得周期和張角,可得到星球的平均密度D
8、.若測得周期和軌道半徑,可得到星球的平均密度,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,(2)三顆恒星始終位于正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,另一顆位于正三角形的中心O,外圍三顆星繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在多星系統(tǒng)中,星體間的萬有引力的合力提供向心力,如圖丁所示.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有
9、引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,特別提醒F0實(shí)質(zhì)為小物體在北極地面所受的萬有引力.在赤道地面用彈簧秤稱量小物體,可以以小物體為研究對(duì)象,它受到萬有引力和彈簧秤的拉力,萬有引力減去彈簧秤的拉力等于它隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,列出相關(guān)方程,解得彈簧秤的拉力F2,進(jìn)而
10、求得F2與F0的比值.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,4.衛(wèi)星的向心加速度a、地球表面的重力加速度g和在地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度a的含義不同,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,c.衛(wèi)星由一個(gè)圓軌道變軌到另一個(gè)圓軌道需要經(jīng)歷兩次變軌,如圖所
11、示,衛(wèi)星從較低圓軌道1變軌到較高圓軌道2.第一次變軌:在較低圓軌道1上加速,加速后進(jìn)入橢圓軌道2,兩軌道相切于加速點(diǎn)P,切點(diǎn)P為橢圓軌道的近地點(diǎn),衛(wèi)星在軌道2上過近地點(diǎn)P時(shí)的速率大于在軌道1上運(yùn)行的速率.第二次變軌:在橢圓軌道2的遠(yuǎn)地點(diǎn)Q加速,加速后進(jìn)入較高圓軌道3,兩軌道相切于加速點(diǎn)Q,切點(diǎn)Q為橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn),衛(wèi)星在軌道2上過遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率小于在軌道3上運(yùn)行的速率.速率變化過程如下:,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,方法1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用方法,方法2人造地球衛(wèi)星問題的求解方法,物理專題五：萬有引力與航天,物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航
12、天,答案CD特別提醒發(fā)射速度是指衛(wèi)星直接從地面發(fā)射后離開地面時(shí)的速度,相當(dāng)于在地面上用一門威力強(qiáng)大的大炮將衛(wèi)星轟出炮口的速度.第一宇宙速度是指地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度.第二宇宙速度是指使物體可以掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度.,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,題型9衛(wèi)星的追及、相遇和變軌問題分析考法示例14假設(shè)有一載人宇宙飛船在距赤道地面高度為4200km的上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),地球半徑約為6400km,地球同步衛(wèi)星距地面高為36000km,宇宙飛船和一地球同步衛(wèi)星繞地球同向運(yùn)動(dòng),每當(dāng)兩者相距最近時(shí),宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號(hào),然后
13、再由同步衛(wèi)星將信號(hào)發(fā)送到地面接收站,某時(shí)刻兩者相距最遠(yuǎn),從此刻開始,在一晝夜的時(shí)間內(nèi),接收站共接收到信號(hào)的次數(shù)為A.4次B.6次C.7次D.8次,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,特別提醒若某中心天體有兩顆軌道共面的環(huán)繞天體,當(dāng)兩環(huán)繞天體與中心天體在同一直線上,且位于中心天體同一側(cè)時(shí)兩環(huán)繞天體相距最近;當(dāng)兩環(huán)繞天體與中心天體在同一直線上,且位于中心天體異側(cè)時(shí)兩環(huán)繞天體相距最遠(yuǎn).,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,考法示例15如圖所示是某一衛(wèi)星運(yùn)行的軌道示意圖,衛(wèi)星先沿橢圓軌道1運(yùn)行,近地點(diǎn)為M,遠(yuǎn)地點(diǎn)為N.當(dāng)衛(wèi)星
14、經(jīng)過N時(shí)點(diǎn)火加速,使衛(wèi)星由橢圓軌道1轉(zhuǎn)移到圓軌道2上運(yùn)行.關(guān)于衛(wèi)星的運(yùn)行過程,下列說法中正確的是A.衛(wèi)星在軌道1和軌道2上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能相等B.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道2上運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的加速度C.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道2上運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度小于經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天,數(shù)學(xué)第四章：三角函數(shù),物理專題五：萬有引力與航天
15、,C.考法幫考向全掃描,考向1對(duì)行星運(yùn)動(dòng)定律的考查考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,物理專題五：萬有引力與航天,本專題在高考中的主要考點(diǎn)有萬有引力定律及其應(yīng)用、環(huán)繞速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度、經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀.天體運(yùn)動(dòng)問題是萬有引力定律在勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型中的典型應(yīng)用,也是歷年高考的必考點(diǎn)之一.一般以選擇題形式出現(xiàn),高考對(duì)本專題的考查主要體現(xiàn)在兩方面:一是萬有引力的大小和星體表面重力加速度的分析與計(jì)算;二是萬有引力定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律以及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)相結(jié)合的天體運(yùn)動(dòng)綜合問題的分析與求解.隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展,本專題內(nèi)容在高考中為一個(gè)考查熱點(diǎn).
16、,考情揭秘,命題透視:開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律雖不是高考的重點(diǎn),單獨(dú)考查這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的考題也不多,但從全國各地的高考試題來看,涉及開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的試題也不少,在學(xué)習(xí)中要加強(qiáng)對(duì)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解,特別是培養(yǎng)對(duì)實(shí)際問題的建模能力以及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求解問題的能力.,考向1對(duì)行星運(yùn)動(dòng)定律的考查,考向1對(duì)行星運(yùn)動(dòng)定律的考查,考向1對(duì)行星運(yùn)動(dòng)定律的考查,命題透視:萬有引力定律及其應(yīng)用在考試說明中為級(jí)要求,是高考的高頻考點(diǎn)之一,主要考查中心天體質(zhì)量和密度的計(jì)算、雙星或三星問題,還通常與運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)結(jié)合起來進(jìn)行綜合考查,往往需要進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算,特別強(qiáng)調(diào)理解能力、建模能力及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理
17、問題的能力等,試題難度適中.,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,示例19雙星或三星問題的分析與求解2015安徽高考,24,20分由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng),忽略其他星體對(duì)它們的作用,存在著一種運(yùn)動(dòng)形式:三顆星體在相互之間的萬有引力作用下,分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)(圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況).若A星體質(zhì)量為2m,B、C兩星體的質(zhì)量均為m,三角形的邊長為a,求:(1)A星體所受合力大小FA;(2)B星體所受合力大小FB;(3)C星體的軌道半徑
18、RC;(4)三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T.,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,考向2考查萬有引力定律的理解及應(yīng)用,命題透視:本內(nèi)容在考試說明中為級(jí)要求,是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一,在歷年的高考試題中幾乎年年都考.試題涉及衛(wèi)星環(huán)繞速度、發(fā)射速度、三個(gè)宇宙速度、同步衛(wèi)星、宇宙飛船的變軌與對(duì)接等知識(shí).試題多聯(lián)系當(dāng)今航天科學(xué)技術(shù)實(shí)際,考查角度靈活多樣,題型以選擇題為主,難度適中,要求學(xué)生注重理解能力及物理建模能力的培養(yǎng).,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,示例20衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析與求解2015天津高考,8,6分多選P1、P2為
19、相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星,距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a,橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方,兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系,它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同.則A.P1的平均密度比P2的大B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小C.s1的向心加速度比s2的大D.s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,示例21考查同步衛(wèi)星特點(diǎn)及其應(yīng)用2016全國卷,17,6分利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星,可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通訊.目前,地球同
20、步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍.假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小,若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)上述目的,則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為A.1hB.4hC.8hD.16h命題立意本題考查同步衛(wèi)星、萬有引力定律等知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)同步衛(wèi)星特點(diǎn)的理解及綜合分析應(yīng)用能力.,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,示例22對(duì)衛(wèi)星變軌、對(duì)接問題的考查2013全國卷,20,6分多選2012年6月18日,“神舟九號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會(huì)對(duì)接.對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說法正確的是A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接,兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.如不加干預(yù),在運(yùn)行一段時(shí)間后,“天宮一號(hào)”的動(dòng)能可能會(huì)增加C.如不加干預(yù),“天宮一號(hào)”的軌道高度將緩慢降低D.航天員在“天宮一號(hào)”中處于失重狀態(tài),說明航天員不受地球引力作用命題立意本題通過飛船對(duì)接設(shè)置問題,涉及天體運(yùn)動(dòng)中的失重、宇宙速度及萬有引力做功等知識(shí).考查天體運(yùn)動(dòng)中對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、變軌等知識(shí)的推理能力和分析綜合能力.試題難度中等.,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,考向3考查應(yīng)用萬有引力定律求解衛(wèi)星問題,
2019版高考物理總復(fù)習(xí) 專題五 萬有引力與航天課件.ppt
