刍议高中物理中天体运动类题型的解题技巧

湖南省浏阳市第一中学(410300)

罗 炼●



刍议高中物理中天体运动类题型的解题技巧

湖南省浏阳市第一中学(410300)

罗 炼●

天体运动类题型包含了多方面知识点，是一类知识运用比较综合的题型.它包含了开普勒定律，牛顿三大运动定律，万有引力定律及其他多个模块的知识点，其中尤为重要的是万有引力定律的在实际中的应用，出题老师可以结合实际的天体运动问题或者科研前沿来对我们考察，较大程度上考察我们知识运用的能力.因此，本文通过列举本人学习过程中总结的天体运动的解题要领及天体运动类题型的难点突破来让同学们进一步了解天体运动的解题思路.

天体运动；解题思路；万有引力；重力加速度

近年来，高考中对天体运动方面知识点的考查比较多的结合当代前沿科学成果，尤其是航天方面，近年来我国在这方面取得重大成果，许多题目都是结合航天问题来考查同学们对天体运动这方面知识点的掌握程度.因此，同学们有必要在掌握各个天体运动的基本运动模型以及解题思路之后灵活运用物理的各模块知识来完成天体运动类题型的解答.

一、天体运动类解题要领

2.天体运动类题目重难点

1.计算天体质量或密度

计算天体的质量可以分为两种情况：第一，已知物体在天体表面的重力加速度，利用万有引力来求得天体质量，一般不考虑天体自转因素.其中：G为万有引力常数，g为天体表面的“重力”加速度，R为天体的半径.这种情况可以延伸到其他天体表面的问题；第二，某一物体围绕天体作近似匀速圆周运动，即向心力由万有引力来提供，然后通过公式求得物体的运动半径、周期、角速度及线速度.

2.同步卫星

同步卫星，顾名思义，就是在一定程度上和地球是同步的，或者说相对于地球是静止的.在同步卫星这类运动模型中，我们需要清楚几个重要的点：在物理学参数中同步卫星的周期与地球是一致的，地球自转周期是24h，即同步卫星的周期也是24h；另外，同步卫星一定是在地球赤道表面，一般是36000km的运行高度；通过几个条件就可以求出同步卫星的运行速度都是3.1km/s.这些都需要同学们牢牢记住这不是会给出的已知条件，这个需要同学们记住，因此，通过几个默认的已知条件，在同步卫星题型的解答中是比较简单的推导出相应物理学参数.

3.双星运动

M1，M2是两个质量相差不会很大的恒星，两者相互围绕着旋转，这种现象叫做双星运动.在双星运动的问题中，双星中两颗恒星可以看做是相互围绕着彼此作匀速圆周运动，其中匀速圆周运动的周期相等，匀速圆周运动的向心力是由两者之间的万有引力提供的.设两颗恒星相聚L距离，M1，M2两者的线速度和角速度分别为V1，V2和ω1，ω2，另外两个恒星相互做匀速圆周运动的半径为r1，r2，则，L=r1+r2.利用万有引力的固有公式便可以求得多个参数，但双星运动的物理模型要熟练掌握.

4.能量转化

在天体运动类提醒中非常重要的事把握做近似匀速圆周运动时向心力是由万有引力提供的，然后依据不同的天体运动模型中相应的等价关系来求得仅有的几个物理参数，依次为中心天体质量、密度、运动半径、角速度以及线速度等.

三、天体运动类题目难点突破

天体运动中涉及到的参数和公式都比较多，看似比较繁杂，但其实掌握规律，记住几个固定的公式，其他的公式在理解其他运动模型的情况下进行推导是很简单的.除了熟记公式，我们要学会融会贯通，在实际运用中能够运用，因为题目解答其实就是公式的变换.另外，牢记能量守恒定律，能量不会自己产生，也不会无缘无故消失，一个物体获得能量同时一定有另一个失去能量的物体.

物理题型，特别是天体运动类题目没有同学们想象的那么繁杂，虽然公式很多，但是比较有规律.我们不用题海战术，做很多题目，而是先要精练几个物理模型的经典例题，只有完全掌握一个题型才能灵活运用和举一反三.在解答题目的时候，我们首先要学会分析这种天体运动的题型是哪种运动模型，是同步卫星还是双星运动，是求天体质量还是求物理的线速度、角速度还是周期等，我们在练习过程中需要不断进行总结，这样才能达到练习的效果，得到提升.

[1]张健.天体运动的常见题型及其解法[J].物理教学探讨，2013(7)

[2]王晓辉.万有引力学习中的地球自转[J].物理教学探讨，2013(4)

[3]王万林.万有引力复习中简约不简单的“一式三模”法[J].中学物理，2013(6)

[4]汤玉林.《万有引力与航天》二、三事[J].中学物理，2013(1)

[5]宋秀君.人造卫星变轨问题面面观[J].中学物理，2013(7)

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