《萬有引力與航天復習課》導學案w

1、2019-2019 高一物理必修二導學案編制人：吳嗣滿審核人：領導簽字：編號： 013班級：小組：姓名：組內評價：系列 1、2第三章萬有引力定律復習【課程目標】 會用萬有引力定律解決有關實際問題學習目標1 、 理解萬有引力定律的內容和公式，掌握萬有引力定律的適用條件，了解萬有引力的“三性”，即：普遍性相互性宏觀性，掌握對天體運動的分析。2 、 自主學習，合作探究，熟練掌握運用萬有引力定律解題的基本思路。3 、 全力投入，勤于思考，培養(yǎng)科學的態(tài)度和正確的價值觀。重、難點： 萬有引力定律在天體運動問題中的應用；宇宙速度、人造衛(wèi)星的運動。知識網(wǎng)絡我的疑惑請將預習中不能解決的問題寫下來，供課堂解決。課

2、內探究案探究點一：開普勒三定律1開普勒第一定律:2開普勒第二定律:3開普勒第三定律:問題 1：有關開普勒行星運動的描述，下列正確的是()A. 所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B. 所有的行星繞太陽運動的軌道都是圓，太陽處在圓心上C. 所有行星軌道半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等D. 不同的行星繞太陽運動的橢圓軌道是不同的針對訓練 1、一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的1 3，則此衛(wèi)星運行的周期大約是 ()A.1 4天B.4 8天C.8 16天D.16 20天探究點二：萬有引力定律的理解1內容：2表達式：3適用條件：問題 2：兩

3、個大小相同的實心小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F，若兩半徑為小鐵球半徑2倍的實心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為（）A2FB 4FC8FD16F第26 頁針對訓練 2、設想人類開發(fā)月球, 不斷把月球上的礦藏搬運到地球上, 假定經(jīng)過長期開采后, 地球仍可看作均勻球體,月球仍沿開采前的圓周軌道運動, 則與開采前相比（）A地球與月球間的萬有引力將變大B地球與月球間的萬有引力將變小C月球繞地球運動的周期將變長D月球繞地球運動的周期將變短探究點三：用萬有引力判斷衛(wèi)星的v、T、a與r 的關系 :1. 由得： a=2.由得： v =3. 由得： =4.由得： T=問題 3：火星有兩顆衛(wèi)星，分

4、別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓，已知火衛(wèi)一的周期為7小時 39分，火衛(wèi)二的周期為 30小時 18分，則兩顆衛(wèi)星相比（）A火衛(wèi)一距火星表面近B 火衛(wèi)二的角速度大C 火衛(wèi)一的運動速度大D 火衛(wèi)二的向心加速度大針對訓練 3、如圖： a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星，a和 b的質量相等且小于 c的質量，則（）A 所需向心力最小Bb、c的周期相同，且大于a的周期bCb、 c的線速度大小相等，且小于的線速度D b、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度aa探究點四：測中心天體的質量及密度1. 地球表面物體的重力與地球對物體的萬有引力的關系。物體 m在緯度為 的位置， 萬有引力指

5、向地心，分解為兩個分力： m隨地球自轉圍繞地軸運動的向心力和重力。（忽略）地球自轉的影響有：mg G Mm得地球質量：R 2MgR2G2. 忽略中心天體的自轉：由得： M=，由及 M 的表達式得：=。3. 天體運行：由=得： M=（提示：向心力表達式用含T的表示）由及 M的表達式得：（近地表測量 R=r ）問題 4：地球表面的平均重力加速度為g，地球半徑為，萬有引力常量為，則可以用下列哪一式來估算地球的平RG均密度（）A3gB3gC gDg4 GR4 GR2RGR2G針對訓練 4、一飛行探測器在半徑為的某天體上空離該天體表面高為h的圓形軌道上繞天體飛行，環(huán)繞 周飛行時Rn間為 t ，求：該天體

6、的質量及平均密度。探究點五：宇宙速度、人造衛(wèi)星：( R地 6400Km，g地 9.8m/s 2)第27 頁（ 1）第一宇宙速度： 第一宇宙速度是最發(fā)射速度；是最環(huán)繞速度，所以人造衛(wèi)星的最小周期為min。（ 2）人造衛(wèi)星：極地衛(wèi)星 : 貫穿南北兩極, 軌道圓心（一個焦點）和地心.赤道衛(wèi)星：在赤道所在平面，軌道圓心（一個焦點）和地心重合。普通衛(wèi)星 : 只要軌道圓心（一個焦點）和地心重合即可.同步衛(wèi)星 :周期為_h ；角速度與地球的自轉角速度_；軌道和赤道共面同心圓距地面高度 h 36000km；線速度 v =GM=3.1Km/s ；向心加速度g =0.22 m s2R h問題 5：關于環(huán)繞地球做勻

7、速圓周運動的人造衛(wèi)星，下列說法中可能的是（）A. 衛(wèi)星運行的速率是 7.9km/sB. 衛(wèi)星運行的速率是 5.0km/sC. 衛(wèi)星運行的周期是 80minD.衛(wèi)星運行的周期是 200min針對訓練 5、1990年 3月，紫金山天文臺將1965年 9月20日發(fā)現(xiàn)的 2752號小行星命名為 “吳健雄星” ，其直徑為 32km。如果該小行星的密度和地球的密度相同，則該小行星的第一宇宙速度是多少？（已知地球的半徑=6400km，取地R球的第一宇宙速度v1 8km/s探究點六：衛(wèi)星的追及和變軌：問題 6：一艘原來在地球的圓形軌道運行的飛船，若加速后能夠與繞地球的另一個圓周軌道上的空間站對接，則飛船一定是

8、（）A從低軌道上加速B從高軌道上加速C從任意軌道上加速D從同一軌道上加速針對訓練 6、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道 1、 2相切于 Q點，軌道 2、 3相切于 P點，如圖所示，當衛(wèi)星分別在1、 2、 3P軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過 Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過 Q點時的加速度213QD衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過 P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過 P點時的加速度探究點七：衛(wèi)星的發(fā)射與運

9、行中的超、失重現(xiàn)象：衛(wèi)星在發(fā)射時加速升高和返回減速的過程中，均發(fā)生超重現(xiàn)象，進入圓周運動軌道后，發(fā)生完全失重現(xiàn)象，一切在地面依靠重力才能完成的實驗都無法做。問題 7：飛船以 a= g 的加速度勻加速上升，在飛船上用彈簧秤測得10kg的物體重為 75N，由此可知，飛船距離地2面的高度為km。（ R=6.4 × 103 km, g=10 m s2 ）第28 頁針對訓練 7、宇宙飛船在離地面高為h=R的軌道上做勻速圓周運動，飛船內一彈簧秤下懸掛一質量為m的重物， R為地球的半徑，g為地面處的重力加速度，則彈簧秤的讀數(shù)為（）A. mg/2B. mg/4C. mgD. 0探究點八：雙星問題：問題 8：兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動。現(xiàn)測得兩星中心距離為R，其運動周期為T，求兩星的總質量。針對訓練 8、經(jīng)長期觀測人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”“雙星系統(tǒng)”是由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體如右圖所示， 兩顆星球組成的雙星，在相互之間