高中物理-宇宙航行雙星問題教學課件設計

宇宙航行（三）雙星系統(tǒng)復習回顧：1、萬有引力定律的內(nèi)容2、解決天體問題的兩類基本思路雙星系統(tǒng)：雙星模型：天文學上把兩個相距較近，由于彼此的引力作用而沿各自的軌道互相環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的恒星系統(tǒng)稱為“雙星”系統(tǒng)。思考：（1）什么力提供星1和星2的向心力？它們的向心力大小有何關(guān)系？（2）它們的角速度有何關(guān)系？

每顆星的向心力都是由雙星間相互作用的萬有引力提供的，向心力大小相等。

角速度相等（3）雙星做圓周運動的半徑r1、r2與質(zhì)量m1、m2的關(guān)系（推導）總結(jié)：雙星特點（1）向心力大?。撸撸撸撸撸撸?/p>

（2）角速度

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（3）軌道半徑與質(zhì)量成

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相等相等反比近年來,天文學家們發(fā)現(xiàn)，大部分已知恒星都存在于雙星甚至多星系統(tǒng)中。雙星對于天體物理尤其重要.在銀河系中，雙星的數(shù)量非常多，估計不少于單星。研究雙星，不但對于了解恒星形成和演化過程的多樣性有重要的意義，而且對于了解銀河系的形成和演化，也是一個不可缺少的方面。哈勃太空望遠鏡拍攝的天狼星雙星系統(tǒng)，在左下方可以清楚的看見天狼伴星(天狼B)。達標檢測1、天文學上把兩個相距較近，由于彼此的引力作用而沿各自的軌道互相環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的恒星系統(tǒng)稱為“雙星”系統(tǒng)，設一雙星系統(tǒng)中的兩個子星保持距離不變，共同繞著連線上的某一點以不同的半徑做勻速圓周運動，則( )A.兩子星的線速度的大小一定相等B.兩子星的角速度的大小一定相等C.兩子星受到的向心力的大小一定相等D.兩子星的向心加速度的大小一定相等BC2、我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星.某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成,兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動.由天文觀察測得其運動周期為T,S1到C點的距離為r1,S1和S2的距離為r,已知引力常量為G.由此可求出S2的質(zhì)量為（）

ABCDD知識類比：1、甲、乙兩名溜冰運動員m甲=70kg,m乙=35

kg，面對面拉著彈簧秤做圓周運動的溜冰表演。兩人相距0.9

m，彈簧秤的示數(shù)為21

N，下列判斷正確的是（

）

A．兩人的線速度相同，約為1

m/s

B．兩人的角速度相同，為1

rad/s

C．兩人的運動半徑相同，為0.45

m

D．兩人的運動半徑不同，甲為0.6

m,乙為0.3

mB

2、兩個質(zhì)量分別是m1和m2的光滑小球套在光滑水平桿上，用長為L的細線連接，水平桿隨框架以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，兩球在桿上相對靜止，如圖所示，求兩球離轉(zhuǎn)動中心的距離R1和R2及細線的拉力．

思考：宇宙中存在一些離其他恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng),通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用.已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:其中一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上,并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行.設每個星體的質(zhì)量均為m.假設這種形式下星體的運動周期為T,則星體之間的距離應為多少?ABC總結(jié)一、要明確雙星中兩顆子星做勻速圓周運動的向心力來源

雙星中兩顆子星相互繞著旋轉(zhuǎn)可看作勻速圓周運動，其向心力由兩恒星間的萬有引力提供。由于力的作用是相互的，所以兩子星做圓周運動的向心力大小是相等的，利用萬有引力定律可以求得其大小。二、要明確雙星中兩顆子星勻速圓周運動的運動參量的關(guān)系

兩子星繞著連線上的一點做圓周運動，所以它們的運動周期是相等的，角速度也是