教案 双星问题.ppt

教案 双星问题
一、双星模型
1、双星模型概念
2、确定双星的旋转半径
3、圆周运动与双星运动的关系
4、双星运动的角速度和周期
5、双星运动特点
学习重点
1、双星模型介绍
双星系统由宇宙中两颗相距较近的天体构成，忽略系统外其它星体的引力。也叫孤星系统。
系统内各子星均绕着天体中心连线上某一点（几何点）做匀速圆周运动。周期相等。
向心力由万有引力提供。
双星模型示意图
2、确定双星的旋转半径
规律：半径与质量成反比
解：对双星分别利用向心力公式
已知双星的质量m1、m2和距离L，求双星的半径r1 =? r2 =?
当m1>>m2时， m1 +m2→ m1 ， m2/m1 →0
物理含义是什么？
拓展：
r1=0，r2=L
你能得出什么结论？
3、圆周运动与双星运动的关系
双星系统中，若质量差别很大，则质量较大的天体，可认为是不转的，只有小质量的天体转动。例如：月球绕地球，地球绕太阳运动，都可以看成是双星模型的近似。
说出双星半径表达式？
4、双星运动的角速度、周期、速度
规律：速度与质量成反比
（4）在双星运动中，万有引力始终与速
度垂直，转动中两星体速率不变。
5、双星运动特点
（1）双星做匀速圆周运动的周期、频率、
角速度相等。
（2）轨道半径与物体的质量成反比。
（3）线速度大小与物体的质量成反比。
（1）万有引力定律中的r为两天体之间的距离
区分两个距离：
（2）向心力公式中的r为所研究天体做圆周
运动的轨道半径。
二、模型应用
1．地—月双星系统中的应用
2．一线穿珠中的应用
3．探知未知天体
例1．月球与地球质量之比约为1∶80，若月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，二者都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动．则月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为（ ）
1．地—月双星系统中的应用
A．1∶6400   B．1∶80    
C．80∶1     D. 6400∶1
C
线速度与质量成反比
半径之比为多少？可否看成月球运动，地球不动？