《多星系统模型》PPT课件.ppt

多星系多星系统模型模型高中物理微高中物理微课堂堂故城故城县高高级中学中学韩跃荣荣 双星是由两双星是由两颗绕着着共同的中心共同的中心旋旋转的星球的星球组成。它成。它们围绕它它们的的连线上的某一固定点做上的某一固定点做同周期同周期的的匀速匀速圆周运周运动，这种种结构称构称为双星双星.质量量m越大，旋越大，旋转半径越小，离旋半径越小，离旋转中心越近中心越近如何确定双星的旋如何确定双星的旋转中心中心？双星模型中，若双星模型中，若L、m1、m2、G为已知量，已知量，则双星运双星运动的周期如何表示？的周期如何表示？Lr1r2已知周期已知周期T，L、G，则双星的双星的总质量如何表示呢量如何表示呢？模型特点模型特点2.三星模型：三星模型：（1）三）三颗质量相等的行星，一量相等的行星，一颗行星位于中心位置不行星位于中心位置不动，另外两另外两颗围绕它做它做圆周运周运动。三。三颗行星始行星始终位于同一直位于同一直线上，上，中心行星受力平衡中心行星受力平衡，其余，其余两两颗行星的引力提供向心力行星的引力提供向心力：特点：特点：两行星两行星转动的方向相同，周期、角速度、的方向相同，周期、角速度、线速度的大小速度的大小相等相等（2）三）三颗质量相等的行星位于一正三角形的量相等的行星位于一正三角形的顶点点处，都，都绕三角形的中心三角形的中心做做圆周运周运动。每。每颗行星运行所需要的向心力都行星运行所需要的向心力都由其余两由其余两颗行星行星对其的其的引力的合力引力的合力来提供。来提供。特点：特点：三三颗行星行星转动的方向相同，周期、角速度、的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等速度的大小相等3.四星模型：四星模型：（1）四）四颗质量相等的行星位于正方形的四个量相等的行星位于正方形的四个顶点上，点上，沿外接于正方形的沿外接于正方形的圆轨道做匀速道做匀速圆周运周运动特点：特点：四四颗行星行星转动的方向相同，周期、角速度、的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等速度的大小相等（2）三）三颗质量相等的行星位于三角形的三个量相等的行星位于三角形的三个顶点上，另一点上，另一颗恒星位于三角形的中心恒星位于三角形的中心o点，三点，三颗行星以行星以o点点为圆心。心。绕正三正三角形的外接角形的外接圆做匀速做匀速圆周运周运动。特点：特点：外外围三三颗行星行星转动的方向相同，周期、角速度、的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等速度的大小相等解解题模板模板谢谢观看看变力做功的力做功的计算算高中物理微高中物理微课堂堂故城故城县高高级中学中学韩跃荣荣 一个一个质量量为m的小球的小球,用用长为L的的轻绳悬挂于挂于O点点,小小球在水平拉力球在水平拉力F作用下作用下,从平衡位置从平衡位置P点很点很缓慢地移慢地移动到到Q点点,此此时轻绳与与竖直方向直方向夹角角为,如如图所示所示,则拉力拉力F所所做的功是否做的功是否为FLsin?为什么什么?思维激活思维激活1.用用动能定理能定理求求变力做功力做功 动能定理既适用于直能定理既适用于直线运运动,也适用于曲也适用于曲线运运动,既适用于求恒力做功既适用于求恒力做功,也适用于求也适用于求变力做功。力做功。因使用因使用动能定理可由能定理可由动能的能的变化来求功化来求功,所以所以动能能定理是求定理是求变力做功的首力做功的首选。求解变力做功的方法求解变力做功的方法 例例1(动能定理法能定理法)如如图所示所示,一半径一半径为R的半的半圆形形轨道道竖直固定放置直固定放置,轨道两端等高道两端等高;质量量为m的的质点自点自轨道端点道端点P由静止开始滑下由静止开始滑下,滑到最低点滑到最低点Q时,对轨道的道的正正压力力为2mg,重力加速度大小重力加速度大小为g。质点自点自P滑到滑到Q的的过程中程中,克服摩擦力所做的功克服摩擦力所做的功为？2.用平均力求变力做功 在求解在求解变力做功力做功时,若物体受到的力的方向不若物体受到的力的方向不变,而大小随位而大小随位移是成移是成线性性变化的化的,则可以可以认为物体受到一大小物体受到一大小为F=(F1+F2)的的恒力作用恒力作用,F1、F2分分别为物体初、末状物体初、末状态所受到的力所受到的力,然后用公式然后用公式W=1/2(F1+F2)lcos 求此力所做的功。求此力所做的功。例例2(平均力法平均力法)用用锤子子击打打钉子子,设木板木板对钉子的阻力跟子的阻力跟钉子子进入木板的深度成正比入木板的深度成正比,每次每次击打打钉子子时锤子子对钉子子做的功相同。已知第一次做的功相同。已知第一次击打打钉子后子后,钉子子进入的深度入的深度为1 cm,则第二次第二次击打打时,钉子子进入的深度是多少入的深度是多少?解析：第一次做功解析：第一次做功W=F1d=kd2/2第二次做功第二次做功W=F2d/=d/(kd+kd/)/2 d/=-13.用F-x图象求变力做功在在F-x图象中象中,图线与与x轴所所围“面面积”的代数和就表的代数和就表示力示力F在在这段位移方向上所做的段位移方向上所做的功功,且位于且位于x轴上方上方的的“面面积”为正正,位于位于x轴下方下方的的“面面积”为负,但此方法中学但此方法中学阶段只适用于便于求段只适用于便于求图线所所围面面积的情况的情况(如三角形、如三角形、矩形、矩形、圆等等规则的几何的几何图)。例例3(图象法图象法)一物体所受的力一物体所受的力F随位移随位移x变化的化的图象如象如图所示所示,求在求在这一一过程中程中,力力F对物体做的功物体做的功为多少多少?例例4(图像法图像法)用用锤子子击打打钉子子,设木板木板对钉子的阻力跟子的阻力跟钉子子进入木板的深度成正比入木板的深度成正比,每次每次击打打钉子子时锤子子对钉子做子做的功相同。已知第一次的功相同。已知第一次击打打钉子后子后,钉子子进入的深度入的深度为1 cm,则第二次第二次击打打时,钉子子进入的深度是多少入的深度是多少?深度深度x阻力阻力f1 cm xkkx121区面区面积与与2区面区面积相等相等k/2=(k+kx)(x-1)/24.利用微元法求变力做功将物体的位移分割成将物体的位移分割成许多小段多小段,因小段很小因小段很小,每一小每一小段上作用在物体上的力可以段上作用在物体上的力可以视为恒力恒力,这样就将就将变力力做功做功转化化为在无数个无在无数个无穷小的位移方向上的恒力所小的位移方向上的恒力所做元功的代数和。此法在中学做元功的代数和。此法在中学阶段常段常应用于用于求解大求解大小不小不变、方向改、方向改变的的变力做功力做功问题。例例5(微元法微元法)如如图所示所示,在水平面上在水平面上,有一弯曲的槽道有一弯曲的槽道AB,槽道由半径分槽道由半径分别为 R/2 和和R的两个半的两个半圆构成。构成。现用用大小恒大小恒为F的拉力将一光滑小球从的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至点沿槽道拉至B点点,若拉力若拉力F的方向的方向时刻与小球运刻与小球运动方向一致方向一致,则此此过程中拉程中拉力所做的功力所做的功为5.化变力为恒力求变力做功变力做功直接求解力做功直接求解时,通常都比通常都比较复复杂,但但若通若通过转换研究研究对象象,有有时可可转化化为求恒力求恒力做功做功,可以用可以用W=Flcos 求解。此法常求解。此法常应用于用于轻绳通通过定滑定滑轮拉物体的拉物体的问题中。中。