第17讲+开普勒定律及万有引力定律（复习课件）（全国通用）2026年高考物理一轮复习讲练测

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第17讲讲师：xxx开普勒定律及万有引力定律 考点一 开普勒定律知识点1 开普勒第一定律(轨道定律)知识点2 开普勒第二定律(面积定律)知识点3 开普勒第三定律(周期定律)考向1 开普勒第一、二定律的理解及应用考向2 开普勒第三定律的理解及应用考点二 万有引力定律知识点1 万有引力定律的内容及理解知识点2 万有引力定律的两个推论知识点3 万有引力与重力的关系知识点4 星球上空的重力加速度g′考向1 万有引力定律的理解与计算考向2 特殊方法求万有引力考向3 万有引力与重力的关系考向4 星体上空及星体内部重力加速度的求解考点三 天体质量及密度的计算知识点1 万有引力定律的应用知识点2 在天体表面计算天体质量及密度知识点3 利用环绕天体计算天体质量及密度考向1 在天体表面计算天体质量及密度考向2 利用环绕天体计算天体质量及密度【思维建模】 天体质量和密度的计算方法总结 考点三 牛顿力学局限性与相对论初步知识点1 牛顿力学的局限性知识点1 两种时空观知识点1 狭义相对论的三个有用的结论考向1 牛顿力学局限性考向2 相对论初步01 考情解码·命题预警02 体系构建·思维可视03 核心突破·靶向攻坚考点一 开普勒定律知识点1 开普勒第一定律(轨道定律)所有行星绕太阳运动的轨道都是_______，太阳处在椭圆的一个_______上．椭圆焦点考点一 开普勒定律知识点2 开普勒第二定律(面积定律)对任意一个行星来说，_______________在_____________内_________________．它与太阳的连线相等的时间扫过相等的面积考点一 开普勒定律知识点3 开普勒第三定律(周期定律)所有行星的轨道的________________跟它的_________________的比值都相等，即 ,_________________________________________________ _____，不同的中心天体k值不同．但该定律___________________________________．半长轴的三次方公转周期的二次方k是一个与行星无关的常量，其值与中心天体的质量有关只能用于绕同一中心天体运动的星体考点一 开普勒定律知识点3 开普勒第三定律(周期定律)考点一 开普勒定律知识点3 开普勒第三定律(周期定律)考向1 开普勒第一、二定律的理解及应用 考点一 开普勒定律D考向1 开普勒第一、二定律的理解及应用 【变式训练1·变情境】（2025·安徽合肥·模拟预测）小行星2016HO3是地球的“准卫星”，其围绕地球运动的轨道为椭圆，其近地点、远地点到地心的距离分别约为地月距离的36倍、104倍。假设月球绕地球做匀速圆周运动，地球、月球与该小行星均可视为质点。下列说法正确的是（　　）A．小行星从近地点向远地点运动的过程中机械能逐渐减小B．小行星绕地球运动的周期约为月球绕地球运动周期的70倍C．小行星在近地点的线速度大小约为在远地点的2.89倍D．相同时间内，小行星、月球与地心的连线扫过的面积相等考点一 开普勒定律【易错提醒】开普勒第二定律仅适用于同一轨道。题目未提及其他外力（如阻力或推进力），机械能不变C考向2 开普勒第三定律的理解及应用 【例2】（2025·广东广州·三模）如图所示，霍曼转移轨道是以较低能耗从地球发送探测器到火星的转移轨道，该轨道以太阳为焦点，近日点、远日点分别与地球轨道、火星轨道相切。在地球上将火星探测器发射，探测器从地球轨道出发，在太阳引力作用下，沿霍曼转移轨道无动力运行到达火星轨道。地球、火星的公转轨道可近似为圆轨道，火星公转轨道半径约为地球公转轨道半径的1.5倍，则探测器从地球轨道运动至火星轨道用时约为（　　）A． 0.3年B． 0.7年C．1年D． 1.4年考点一 开普勒定律B考向2 开普勒第三定律的理解及应用【变式训练2·变情境】（2025·安徽·模拟预测）中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定，新一代载人飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，并计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。通常登月飞行器在发射时要经过如图所示的几次变轨才能实现最终登月。下列有关说法正确的是（　　）A．飞行器在48h轨道远地点处速度可能大于7.9km/sB．飞行器在16h和24h轨道上运动时，相等的时间内与地球连线扫过的面积相等C．飞行器在围绕月球运动时，由轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ，需要在Q点减速D．飞行器分别绕地球轨道与绕月球轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方比值相等考点一 开普勒定律【易错提醒】开普勒第三定律仅适用于同一中心天体。C考向2 开普勒第三定律的理解及应用A．飞行器在48h轨道远地点处速度可能大于7.9km/sB．飞行器在16h和24h轨道上运动时，相等的时间内与地球连线扫过的面积相等C．飞行器在围绕月球运动时，由轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ，需要在Q点减速D．飞行器分别绕地球轨道与绕月球轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方比值相等考点一 开普勒定律考向2 开普勒第三定律的理解及应用A．飞行器在48h轨道远地点处速度可能大于7.9km/sB．飞行器在16h和24h轨道上运动时，相等的时间内与地球连线扫过的面积相等C．飞行器在围绕月球运动时，由轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ，需要在Q点减速D．飞行器分别绕地球轨道与绕月球轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方比值相等考点一 开普勒定律考点二万有引力定律知识点1 万有引力定律的内容及理解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和m的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比.2.公式: ，式中   称为引力常量,由英国物理学家卡文迪许测定．3.适用条件及说明①公式适用于________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．③两物体相互作用的__________________________________．质点万有引力是一对作用力和反作用力考点二 万有引力定律知识点1 万有引力定律的内容及理解4.万有引力定律的成就①发现未知天体：海王星的发现：英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星．②预言哈雷彗星回归：英国天文学家哈雷预言哈雷彗星的回归周期约为76年．考点二万有引力定律知识点2 万有引力定律的两个推论 零考点二万有引力定律知识点3 万有引力与重力的关系 重力mg向心力F向考点二万有引力定律知识点4 星球上空的重力加速度g′星球上空距离星体中心r＝R＋h处的重力加速度为g′， ，得 .所以 ，式中g为地球表面附近重力加速度.考向1 万有引力定律的理解与计算【例3】（2025·陕西渭南·一模）海边会发生潮汐现象，潮来时，水面升高；潮退时，水面降低。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。已知太阳质量约为月球质量的3×107倍，太阳到地球与地球到月球距离的比值约为400。对同一片海水来说，太阳对海水的引力与月球对海水的引力的比值大约为（　　）A．1∶180B．180∶1C．75000∶1D．1∶75000考点二万有引力定律B考向2 特殊方法求万有引力 考点二万有引力定律B考向3 万有引力与重力的关系 AD考点二万有引力定律考向4 星体上空及星体内部重力加速度的求解【例6】 （2025·湖北武汉·模拟预测）如图所示，地球从外到内分为地壳、地幔、地核三部分，其中地核质量约为地球总质量的0.32倍，半径约为地球半径的0.55倍。地壳、地幔、地核视其质量均匀分布，已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的万有引力为零，则地幔和地核交界处的重力加速度大小与地球表面的重力加速度大小之比为（    ）A．1.06B．0.95C．0.58D．0.55考点二万有引力定律A考向4 星体上空及星体内部重力加速度的求解 A考点二万有引力定律考向4 星体上空及星体内部重力加速度的求解 考点二万有引力定律考向4 星体上空及星体内部重力加速度的求解【变式训练4·变考法】 （2025·广东佛山·模拟预测）地质勘探人员利用重力加速度反常（如地面下方有重金属矿时，重力加速度值比正常值大）可探测地面下的物质分布情况。在地面下某处（远小于地球半径）有一区域内有一重金属矿，探测人员从地面上O点出发，沿水平地面上相互垂直的x、y轴两个方向，测量不同位置的重力加速度值，得到重力加速度值随位置变化如图甲、乙所示，图像的峰值坐标为别为(0,p)和(50,q) 。由此可初步判断（　　）A．重金属矿的地面位置坐标约为(0,50km)，且图像中p>q B．重金属矿的地面位置坐标约为(50km,0) ，且图像中p>q C．重金属矿的地面位置坐标约为(0,50km) ，且图像中pq C．重金属矿的地面位置坐标约为(0,50km) ，且图像中p