《萬(wàn)有引力與航天復(fù)習(xí)課》導(dǎo)學(xué)案w

1、2019-2019 高一物理必修二導(dǎo)學(xué)案編制人：吳嗣滿審核人：領(lǐng)導(dǎo)簽字：編號(hào)： 013班級(jí)：小組：姓名：組內(nèi)評(píng)價(jià)：系列 1、2第三章萬(wàn)有引力定律復(fù)習(xí)【課程目標(biāo)】 會(huì)用萬(wàn)有引力定律解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題學(xué)習(xí)目標(biāo)1 、 理解萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容和公式，掌握萬(wàn)有引力定律的適用條件，了解萬(wàn)有引力的“三性”，即：普遍性相互性宏觀性，掌握對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的分析。2 、 自主學(xué)習(xí)，合作探究，熟練掌握運(yùn)用萬(wàn)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(xué)的態(tài)度和正確的價(jià)值觀。重、難點(diǎn)： 萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中的應(yīng)用；宇宙速度、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)我的疑惑請(qǐng)將預(yù)習(xí)中不能解決的問(wèn)題寫下來(lái)，供課堂解決。課

2、內(nèi)探究案探究點(diǎn)一：開(kāi)普勒三定律1開(kāi)普勒第一定律:2開(kāi)普勒第二定律:3開(kāi)普勒第三定律:問(wèn)題 1：有關(guān)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的描述，下列正確的是()A. 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B. 所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽(yáng)處在圓心上C. 所有行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等D. 不同的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道是不同的針對(duì)訓(xùn)練 1、一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的1 3，則此衛(wèi)星運(yùn)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(diǎn)二：萬(wàn)有引力定律的理解1內(nèi)容：2表達(dá)式：3適用條件：?jiǎn)栴} 2：兩

3、個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬(wàn)有引力為F，若兩半徑為小鐵球半徑2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬(wàn)有引力為（）A2FB 4FC8FD16F第26 頁(yè)針對(duì)訓(xùn)練 2、設(shè)想人類開(kāi)發(fā)月球, 不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上, 假定經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)采后, 地球仍可看作均勻球體,月球仍沿開(kāi)采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng), 則與開(kāi)采前相比（）A地球與月球間的萬(wàn)有引力將變大B地球與月球間的萬(wàn)有引力將變小C月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng)D月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短探究點(diǎn)三：用萬(wàn)有引力判斷衛(wèi)星的v、T、a與r 的關(guān)系 :1. 由得： a=2.由得： v =3. 由得： =4.由得： T=問(wèn)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(shí) 39分，火衛(wèi)二的周期為 30小時(shí) 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(yùn)動(dòng)速度大D 火衛(wèi)二的向心加速度大針對(duì)訓(xùn)練 3、如圖： a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，a和 b的質(zhì)量相等且小于 c的質(zhì)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(diǎn)四：測(cè)中心天體的質(zhì)量及密度1. 地球表面物體的重力與地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力的關(guān)系。物體 m在緯度為 的位置， 萬(wàn)有引力指

5、向地心，分解為兩個(gè)分力： m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運(yùn)動(dòng)的向心力和重力。（忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響有：mg G Mm得地球質(zhì)量：R 2MgR2G2. 忽略中心天體的自轉(zhuǎn)：由得： M=，由及 M 的表達(dá)式得：=。3. 天體運(yùn)行：由=得： M=（提示：向心力表達(dá)式用含T的表示）由及 M的表達(dá)式得：（近地表測(cè)量 R=r ）問(wèn)題 4：地球表面的平均重力加速度為g，地球半徑為，萬(wàn)有引力常量為，則可以用下列哪一式來(lái)估算地球的平RG均密度（）A3gB3gC gDg4 GR4 GR2RGR2G針對(duì)訓(xùn)練 4、一飛行探測(cè)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(shí)Rn間為 t ，求：該天體

6、的質(zhì)量及平均密度。探究點(diǎn)五：宇宙速度、人造衛(wèi)星：( R地 6400Km，g地 9.8m/s 2)第27 頁(yè)（ 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(gè)焦點(diǎn)）和地心.赤道衛(wèi)星：在赤道所在平面，軌道圓心（一個(gè)焦點(diǎn)）和地心重合。普通衛(wèi)星 : 只要軌道圓心（一個(gè)焦點(diǎn)）和地心重合即可.同步衛(wèi)星 :周期為_(kāi)h ；角速度與地球的自轉(zhuǎn)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(wèn)題 5：關(guān)于環(huán)繞地球做勻

7、速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，下列說(shuō)法中可能的是（）A. 衛(wèi)星運(yùn)行的速率是 7.9km/sB. 衛(wèi)星運(yùn)行的速率是 5.0km/sC. 衛(wèi)星運(yùn)行的周期是 80minD.衛(wèi)星運(yùn)行的周期是 200min針對(duì)訓(xùn)練 5、1990年 3月，紫金山天文臺(tái)將1965年 9月20日發(fā)現(xiàn)的 2752號(hào)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(diǎn)六：衛(wèi)星的追及和變軌：?jiǎn)栴} 6：一艘原來(lái)在地球的圓形軌道運(yùn)行的飛船，若加速后能夠與繞地球的另一個(gè)圓周軌道上的空間站對(duì)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(duì)訓(xùn)練 6、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道 1、 2相切于 Q點(diǎn)，軌道 2、 3相切于 P點(diǎn)，如圖所示，當(dāng)衛(wèi)星分別在1、 2、 3P軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)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(guò) Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò) Q點(diǎn)時(shí)的加速度213QD衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò) P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò) P點(diǎn)時(shí)的加速度探究點(diǎn)七：衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)

9、行中的超、失重現(xiàn)象：衛(wèi)星在發(fā)射時(shí)加速升高和返回減速的過(guò)程中，均發(fā)生超重現(xiàn)象，進(jìn)入圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)都無(wú)法做。問(wèn)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(cè)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(yè)針對(duì)訓(xùn)練 7、宇宙飛船在離地面高為h=R的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船內(nèi)一彈簧秤下懸掛一質(zhì)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(diǎn)八：雙星問(wèn)題：?jiǎn)栴} 8：兩個(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為R，其運(yùn)動(dòng)周期為T，求兩星的總質(zhì)量。針對(duì)訓(xùn)練 8、經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?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(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體如右圖所示， 兩顆星球組成的雙星，在相互之間