《_万有引力定律的应用》导学案(理科班).doc

2013-2014学年高一物理必修2导学案高一物理 WL-14-02-010 4.2 万有引力定律的应用导学案(理科班用)编写人：高一物理备课组 审核人：黄小波 编写时间：2014-3-30班别 组名 姓名 【学习目标】 1、学会用万有引力定律计算天体的质量。2、学会推导人造卫星的环绕速度。3、知道三个宇宙速度的名称和大小。 4、会用万有引力定律计算人造卫星的问题。【重点难点】1、用万有引力定律计算天体的质量。 2、用万有引力定律计算人造卫星的问题。【学法指导】1、 学会用公式推导计算中心天体质量的公式。2、学会用公式推导人造卫星的环绕速度。3、通过课堂训练掌握用万有引力定律计算人造卫星问题的方法。【学习过程】探究一、天体的运动问题1将物体在行星表面所受到的万有引力近似看作等于物体的重力2、运动模型：天体运动可看成是 其引力全部提供 F引=F向，即3、对于人造地球卫星： 由 可得：V= ；r越大，v越小由可得：= ；r越大，越小由可得：T= ；r越大，T越大由可得：a向= ；r越大，a向越小探究二、计算天体的质量计算天体的质量：若地球质量M，月球质量为 m，月球围绕地球做匀速圆周运动的周期为 T ，轨道半径为 r ，万有引力常量为 G ，则 M 。探究三、应用万有引力定律预测未知天体的实例1根据万有引力定律计算出天王星的运动轨道与实际轨道存在较大误差，其原因是 ，最终发现 星。2天王星用 直接发现的，而通过“计算、预测、观察”方法发现了 探究四、宇宙速度1. 请根据所学知识，推导第一宇宙速度表达式 第一宇宙速度 (环绕速度) v1 km/s。2. 第二宇宙速度(脱离速度)v2 km/s; 3.第三宇宙速度（逃逸速度）v3 km/s。探究五、同步卫星 1同步卫星：相对于地球 的卫星，只能处于 上空，运动周期是 2高度：同步卫星距离地面的高度h= ，【当堂训练】1（双）（2010广东高考）下列关于力的说法正确的是 （ ）A.作用力和反作用力作用在同一物体上； B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变;D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 2（双）（2011广东高考）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是（ ）A.卫星距离地面的高度为 B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度3(双) (2012年广东高考)如右图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的()A动能大 B向心加速度大C运行周期长 D角速度小4（单）（2013年广东高考）如图3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大 D.甲的线速度比乙的大【课后作业】1(单)将太阳系中各行星绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）A角速度越大 B周期越大 C线速度越大 D向心加速度越大2(单)地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为：（ ）来源:ZA（1）R BR C R D2R3（多）关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）A卫星距地面的高度不确定 B卫星的运行轨道在地球的赤道平面内C.卫星的运行周期与地球的自转周期相同 D.卫星的运行角速度与地球的自转角速度相同4(多选)如图所示是 “嫦娥一号”奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测下列说法正确的是() A发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量无关C卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力5（单）如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，