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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,大,小,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/1/11,#,第十三章 宇宙,复习课件,第十三章 宇宙,1,A,.,万有引力定律,B.,宇宙,的基本,结构,C,.,天体的演化,宇宙,A.万有引力定律宇宙,2,一、开普勒行星运动定律,1.第一定律:,所有行星绕太阳运动的轨道都是,椭圆,，太阳处在这些,椭圆的一个,焦点,上。,2.,第二定律,:,对任意一个行星来说，它与太阳的连线在,相等的时间,内扫过,相等,的面积。,万有引力定律,一、开普勒行星运动定律1.第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道,3,3.第三定律:,所有行星的轨道的,半长轴,的三次方跟它的,公转周期,的二次方的比值都,相等,。其表达式为,=,k,，其中,a,是椭圆轨道的半长轴，,T,是行星绕太阳公转的周期，,k,是一个对所有行星都相同的常量。,二、万有引力定律的理解,1.内容:,自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线,上，引力的大小与物体的质量,m,1,和,m,2,的乘积成,正比,，与它们之间,距离,r,的平方成,反比,。,3.第三定律:所有行星的轨道的 半长轴的三次方跟它的,4,2.表达式:,F,=,G,G,为引力常量:,G,=6.67,10,-11,Nm,2,/kg,2,。,3.适用条件,(1)公式适用于,质点,间的相互作用。当两个物体间的距离远大于,物体本身的大小时，物体可视为质点。,(2)质量分布均匀的球体可视为质点，,r,是,两球心间,的距离。,2.表达式:F=G3.适用条件,5,4.,卡文迪什实验卡文迪什利用扭秤实验验证了,万有引力定律，并,测出了引力常量。,4.卡文迪什实验卡文迪什利用扭秤实验验证了万有引力定律，并测,6,宇宙,的基本结构,由小到大,结构别分为,地球,地月系,太阳系,银河系,超星系团,宇宙,宇宙,的基本,结构,宇宙的基本结构宇宙的基本结构,7,1.,地球和月球,地球,是一颗直径约为,12756km.,质量约,为,6.010,24,kg,的,行星，以,约,30km/s,的平均速率绕太阳高速旋转,。,月球直径约为,3476km.,质量约为地球,的,1/80,，平均,密度几乎和地球地壳的密度相等。,2.,太阳和行星太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。太阳的直径约为,1.410km,，总,质量约为,2100kg,。,行星,在太阳的引力作用,下，几乎,在同一平面内绕太阳公转。距离太阳越近的,行星，公转,速度越大。,3.,银河系和,河外星系,星系,是由宇宙中一大群运动着的恒星、大量的气体和尘埃组成的物质系统。,宇宙中的星系估计可达,1000,亿个,以上，银河系,就是其中一个,。银河系,以外的星系统称为河外星系。,除,太阳,外，离,我们最近的恒星大约位于,4.3l.y,.,（光年,.,光在真空中运行一年所行进的,距离，,1l.y,.=9.4610,15,m,）处,。,4.,宇宙,天文学家,把所有的空间及其中的万物定义为宇宙,。,宇宙,的基本,结构,1.地球和月球宇宙的基本结构,8,恒星,的演变,星云,原恒星,主序星,巨星,白矮星,（质量小）,超新星爆炸,（质量大）,黑矮星,（质量小）,中子星或,黑洞,（质量大）,天体,的演化,恒星的演变天体的演化,9,1.,恒星的,分类,人们,观测到的恒星有超巨星、巨星、主序星、白矮星和中子星,。,在,赫罗图,中，大部分,恒星构成了一个天文学上称为的主序对角线,.,在这个主序对角线,中，恒星,的亮度越,大，说明,恒星表面的温度越高,。,2.,恒星演化的几个阶段恒星演化分诞生期、存在期和死亡期,。,一,颗恒星的寿命取决于它的质量。,当恒星变为红色的巨星或超巨星,时，就,意味着这颗恒星将要度过它光辉的一生了,。,天体,的演化,1.恒星的分类天体的演化,10,1.,判断下列说法的正误:,(1)行星在椭圆轨道上运行的速率是变化的，离太阳越远，运行速率越,大。,(,),(2)只有天体之间才存在万有引力。,(,),(3)只要知道两个物体的质量和两个物体之间的距离，就可以由,F,=,G,计算两个物体间的万有引力。,(,),(4)当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大。,(,),1.判断下列说法的正误:,11,2.,北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系,统由35颗卫星组成。卫星的轨道有三种:地球同步轨道、中轨道和倾斜,轨道，其中同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中,轨道卫星的运行周期之比约为,(,C,),A.,B.,C.,D.,2.北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系,12,3.,关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是,(,B,),A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律,B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律,C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因,D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律,3.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(B),13,突破一万有引力定律及天体质量和密度的估算,重难突破,中心天体质量和密度的估算,(1)“,g,、,R,法”:已知天体表面的重力加速度,g,和天体半径,R,。,由,G,=,mg,得，天体质量,M,=,g,。,天体密度,=,=,=,。,突破一万有引力定律及天体质量和密度的估算重难突破中心天体质,14,(2)“,T,、,r,法”:测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径,r,和周期,T,。,由,G,=,m,得，天体的质量,M,=,。,若已知天体的半径,R,，则天体的密度,=,=,=,。,若卫星绕天体表面运行时，可认为轨道半径,r,等于天体半径,R,，则天体,密度,=,，可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期,T,，就可估算出中心天体的密度。,(2)“T、r法”:测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径r,15,典例1,嫦娥五号探测器预计2017年在中国文昌卫星发射中心发射升,空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品。某同学从网上得到一些信息，如表格中所示。根据表格中数据，可以计算出地球和月球的密度之比为,(,A,),A.32,B.23,C.41,D.61,典例1嫦娥五号探测器预计2017年在中国文昌卫星发射中心发,16,解析,在星球表面附近，万有引力等于重力，,G,=,mg,，解得星球质量,M,=,。地球和月球的质量之比,=,=96，由密度公式,=,，体积公式,V,=,R,3,，联立解得地球和月球的密度之比,=,=,，选项A正确。,解析在星球表面附近，万有引力等于重力，G=mg，解得星球,17,规律总结,计算中心天体的质量、密度时的两点区别,1.天体半径和卫星的轨道半径,通常把天体看成一个球体，天体的半径指的是球体的半径。卫星的轨道,半径指的是卫星围绕天体做圆周运动的圆的半径。卫星的轨道半径大,于等于天体的半径。,2.,自转周期和公转周期,自转周期是指天体绕自身某轴线运动一周所用的时间，公转周期是指卫,星绕中心天体做圆周运动一周所用的时间。自转周期与公转周期一般,不相等。,规律总结,18,1-1,“天宫二号”在2016年秋季发射成功，其绕地球运行的轨道可近,似看成是圆轨道。设每经过时间,t,，“天宫二号”通过的弧长为,l,，该弧长,对应的圆心角为,。已知引力常量为,G,，则地球的质量是,(,A,),A.,B.,C.,D.,1-1“天宫二号”在2016年秋季发射成功，其绕地球运行的,19,解析,根据几何关系即可求出轨道半径，由线速度的定义式即可求出线,速度，然后由万有引力提供向心力即可求出地球的质量。,“天宫二号”通过的弧长为,l,，该弧长对应的圆心角为,，所以其轨道半径,r,=,，,t,时间内“天宫二号”通过的弧长是,l,，所以线速度,v,=,，“天宫二,号”做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，则,G,=,m,，所以,M,=,=,，A正确。,解析根据几何关系即可求出轨道半径，由线速度的定义式即可求出,20,突破二天体表面的重力加速度问题,计算重力加速度的方法,(1)在地球表面附近的重力加速度,g,方法一:不考虑地球自转时，物体的重力等于地球对物体的引力，即,mg,=,G,，得,g,=,G,方法二:利用与地球平均密度的关系，得,g,=,G,=,G,=,G,R,。,突破二天体表面的重力加速度问题g=G=G=GR。,21,(2)在地球上空距离地心,r,=,R,+,h,处的重力加速度为,g,，根据万有引力提供,向心力，得,g,=,G,，,=,=,，则,g,=,g,。,(3)设在质量为,M,、半径为,R,的任意天体表面上的重力加速度为,g,，不,计星球自转时，根据万有引力定律，有,mg,=,，可得,g,=,，所以,=,。,则,g,=,g,，其中,M,为地球的质量，,g,为地球表面处的重力加速度。,(2)在地球上空距离地心r=R+h处的重力加速度为g，根据,22,典例2,“嫦娥三号”探测器即将在月球上着陆，已知“探测器”能承,受在地球上高1 m处自由下落的撞击，为保证“探测器”在月球着陆的,安全，则其最大可从多高处自由下落(已知地球和月球的半径比为,a,，质,量比为,b,),(,A,),A.,B.,C.,D.,典例2“嫦娥三号”探测器即将在月球上着陆，已知“探测器”能,23,解析,根据,g,=,可知，,=,=,;从,h,高度下落到星球表面的速度,v,=,;由题意可知,v,地,=,v,月,，即,g,地,h,地,=,g,月,h,月,，则,h,月,=,h,地,=,，故选A。,解析根据g=可知，=;从h高度下落到星球表面的速,24,2-1,据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒,来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013,年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在,月工作时间最长纪录。假如月球探测器在月球表面以初速度,v,0,竖直向,上抛出一个小球，经时间,t,后小球回到出发点。已知月球的半径为,R,，引,力常量为,G,，下列说法错误的是,(,),A.月球表面的重力加速度为,2-1据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功,25,B.月球的质量为,C.探测器在月球表面获得,的速度就可能离开月球表面围绕月球,做圆周运动,D.探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为,B.月球的质量为,26,解析,月球探测器在月球表面以初速度,v,0,竖直向上抛出一个小球，经过,时间,t,回到出发点，由匀变速直线运动规律可知,v,0,-(-,v,0,)=,g,t,，解得月球表面,的重力加速度,g,=,，选项A正确;由,=,mg,，,g,=,，可得月球质量,M,=,，选项B正确;由第一宇宙速度,v,1,=,=,可知，探测器在月球,表面
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