步步高·2015高三物理总复习(江苏专用)【课件】：第4章 曲线运动万有引力与航天 第4课时 万有引力与航天

1、第四章第四章 曲线运动曲线运动 万有引力万有引力 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组答案题组答案1.C2.C3.D 考点梳理答案考点梳理答案 一、一、1. 正比正比 反比反比 三、三、1. 11.2 地球地球 2. 16.7 太阳太阳 题组扣点题组扣点 4.A 3.(1)质点质点 (2)两球心间两球心间 二、二、 7.97.92.2. 地面附近地面附近 3. 3. 最大环绕最大环绕 最小发射最小发射 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养

2、培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 考点一天体质量和密度的计算考点一天体质量和密度的计算 课堂探究课堂探究 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 课堂探究课堂探究 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 AB 课堂探究课堂探究 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 B 解析指导解析指导 考点定位考点定位天体

3、质量的计算天体质量的计算 2 2 M m Gm RR 卫行 卫 v 表面附近表面附近轨道半径轨道半径=星球星球 半径半径 卫星绕行星运动：卫星绕行星运动： 在行星表面的物体：在行星表面的物体： 2 M m GN R 行 M m RG N 行 4 m M GN 行 v 课堂探究课堂探究 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 考点二卫星运行参量的比较与运算考点二卫星运行参量的比较与运算 1卫星的各物理量随轨道半径变化的规律卫星的各物理量随轨道半径变化的规律 课堂探究课堂探究 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素

4、养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 2极地卫星和近地卫星极地卫星和近地卫星 深化拓展深化拓展 课堂探究课堂探究 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 课堂探究课堂探究 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 课堂探究课堂探究 C 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 AD 课堂探究课堂探究 题

5、组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 【例【例3】如图】如图2所示，同步卫星与地心的距离所示，同步卫星与地心的距离 为为r，运行速率为，运行速率为v1，向心加速度为，向心加速度为a1；地球；地球 赤道上的物体随地球自转的向心加速度为赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2， 第一宇宙速度为第一宇宙速度为v2，地球半径为，地球半径为R，则下列，则下列 比值正确的是比值正确的是（ ） A. B. C. D. 解析指导解析指导 考点定位考点定位卫星运行参量的比较和运算卫星运行参量的比较和运算 求比值求比值找到物理量的

6、联系点找到物理量的联系点 AD 同步卫星和赤道上的物体联系：同步卫星和赤道上的物体联系：角速度相等角速度相等 1 2 ar aR 误区警示误区警示：不要用万有引力提供向心力去求：不要用万有引力提供向心力去求 解加速度解加速度 2 1 ar 1 2 ar aR 2 1 2 () aR ar 1 2 r R v v 1 2 R r v v 2 2 aR 第一宇宙速度是卫星绕行速度的最大速度第一宇宙速度是卫星绕行速度的最大速度 （即贴着地表飞行的速度）（即贴着地表飞行的速度） 同步卫星和第一宇宙速度的联系：同步卫星和第一宇宙速度的联系：都有万有都有万有 引力提供向心力引力提供向心力 2 1 2 Mm

7、 Gm rr v 2 2 2 Mm Gm RR v 1 2 R r v v 课堂探究课堂探究 图图2 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 知识链接 思路点拨 课堂探究课堂探究 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 课堂探究课堂探究 BD 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 考点三卫星变轨问题分析考点三卫星变轨问题分析 课堂探究课堂探究

8、题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 【例【例4】“嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星绕地运行一探月卫星绕地运行一 段时间后，离开地球飞向月球如图段时间后，离开地球飞向月球如图3所示所示 是绕地飞行的三条轨道，是绕地飞行的三条轨道，1轨道是近地圆形轨道是近地圆形 轨道，轨道，2和和3是变轨后的椭圆轨道是变轨后的椭圆轨道A点是点是2轨轨 道的近地点，道的近地点，B点是点是2轨道的远地点，卫星在轨道的远地点，卫星在 轨道轨道1的运行速率为的运行速率为7.7 km/s，则下列说法中，则下列说法中 正确的是正确的是() A卫

9、星在卫星在2轨道经过轨道经过A点时的速率一定大点时的速率一定大 于于7.7 km/s B卫星在卫星在2轨道经过轨道经过B点时的速率一定小点时的速率一定小 于于7.7 km/s C卫星在卫星在3轨道所具有的机械能小于在轨道所具有的机械能小于在2 轨道所具有的机械能轨道所具有的机械能 D卫星在卫星在3轨道所具有的最大速率小于在轨道所具有的最大速率小于在 2轨道所具有的最大速率轨道所具有的最大速率 解析指导解析指导 考点定位考点定位 卫星变轨问题分析卫星变轨问题分析 卫星在卫星在1轨道轨道A点：点： 误区警示误区警示：万有引力提供向心力在椭圆：万有引力提供向心力在椭圆 轨道中不适用！轨道中不适用！

10、2 1 2 A Mm Gm rr v 卫星在卫星在2轨道轨道A点：点： 2 2 2 A Mm Gm rr v 12AA vv 卫星在卫星在2轨道轨道B点做向心运动点做向心运动 2 2 2 B BB Mm Gm rr v 若卫星在若卫星在2轨道轨道B点做圆周运动点做圆周运动 2 2 B BB Mm Gm rr v 21 7.7/ BBA km svvv 课堂探究课堂探究 图图3 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 【例【例4】“嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星绕地运行一探月卫星绕地运行一 段时间后，离开地球飞向月球

11、如图段时间后，离开地球飞向月球如图3所示所示 是绕地飞行的三条轨道，是绕地飞行的三条轨道，1轨道是近地圆形轨道是近地圆形 轨道，轨道，2和和3是变轨后的椭圆轨道是变轨后的椭圆轨道A点是点是2轨轨 道的近地点，道的近地点，B点是点是2轨道的远地点，卫星在轨道的远地点，卫星在 轨道轨道1的运行速率为的运行速率为7.7 km/s，则下列说法中，则下列说法中 正确的是正确的是() A卫星在卫星在2轨道经过轨道经过A点时的速率一定大点时的速率一定大 于于7.7 km/s B卫星在卫星在2轨道经过轨道经过B点时的速率一定小点时的速率一定小 于于7.7 km/s C卫星在卫星在3轨道所具有的机械能小于在轨道

12、所具有的机械能小于在2 轨道所具有的机械能轨道所具有的机械能 D卫星在卫星在3轨道所具有的最大速率小于在轨道所具有的最大速率小于在 2轨道所具有的最大速率轨道所具有的最大速率 3轨道的高度大于轨道的高度大于2轨道的高度，故卫星轨道的高度，故卫星 在在3轨道所具有的机械能大于在轨道所具有的机械能大于在2轨道所轨道所 具有的机械能，具有的机械能，选项选项C错误错误 卫星在各个轨道上运动时，只有万有引卫星在各个轨道上运动时，只有万有引 力做功，机械能守恒，在力做功，机械能守恒，在A点时重力势能点时重力势能 最小，动能最大，速率最大，故卫星在最小，动能最大，速率最大，故卫星在3 轨道所具有的最大速率大

13、于在轨道所具有的最大速率大于在2 轨道所具轨道所具 有的最大速率，有的最大速率，选项选项D错误错误 解析指导解析指导 考点定位考点定位 卫星变轨问题分析卫星变轨问题分析 课堂探究课堂探究 AB 图图3 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 课堂探究课堂探究 图图4 D 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 嫦娥二号发射过程模拟视频嫦娥二号发射过程模拟视频 课堂探究课堂探究 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养

14、培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 考点四宇宙速度的理解与计算考点四宇宙速度的理解与计算 课堂探究课堂探究 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 课堂探究课堂探究 图图5 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 课堂探究课堂探究 图图5 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 课堂探究课堂探究 B 题组扣点题

15、组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 20双星系统模型问题的分析与计算双星系统模型问题的分析与计算 学科素养培养学科素养培养 图图6 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 BD 学科素养培养学科素养培养 图图7 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 B 高考题组 123456 高考模拟高考模拟 模拟题组 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学

16、科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 A 高考题组 12356 高考模拟高考模拟 图图8 4模拟题组 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 3.(2013新课标新课标20)2012年年6月月18日，神州九日，神州九 号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人 空间交会对接对接轨道所处的空间存在极空间交会对接对接轨道所处的空间存在极 其稀薄的大气，下面说法正确的是

17、其稀薄的大气，下面说法正确的是 ( ) A为实现对接，两者运行速度的大小都为实现对接，两者运行速度的大小都 应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度 之间之间 B如不加干预，在运行一段时间后，天如不加干预，在运行一段时间后，天 宫一号的动能可能会增加宫一号的动能可能会增加 C如不加干预，天宫一号的轨道高度将如不加干预，天宫一号的轨道高度将 缓慢降低缓慢降低 D航天员在天宫一号中处于失重状态，航天员在天宫一号中处于失重状态， 说明航天员不受地球引力作用说明航天员不受地球引力作用 解析指导解析指导 考点定位考点定位卫星变轨问题分析卫星变轨问题分析 第一宇宙速度为卫星运行速度

18、的最大速第一宇宙速度为卫星运行速度的最大速 度，度，所有卫星的运行速度都比第一宇宙所有卫星的运行速度都比第一宇宙 速度小，速度小，A错误错误 轨道处的稀薄大气会对天宫一号产生阻轨道处的稀薄大气会对天宫一号产生阻 力，不加干预其轨道会缓慢降低，同时力，不加干预其轨道会缓慢降低，同时 由于降低轨道，天宫一号的重力势能一由于降低轨道，天宫一号的重力势能一 部分转化为动能，故天宫一号的动能可部分转化为动能，故天宫一号的动能可 能会增加能会增加，B、C正确正确 BC 航天员受到地球引力作用，此时引力充航天员受到地球引力作用，此时引力充 当向心力，产生向心加速度，航天员处当向心力，产生向心加速度，航天员处 于失重状态，于失重状态，D错误错误 高考题组 12356 高考模拟高考模拟 4模拟题组 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养高考模拟高考模拟 BD 高考题组 12356 高考模拟高考模拟 4模拟题组 第第4 4课时课时 万有引力与航天万有引力与航天 题组扣点题组扣点课堂探究课堂