《万有引力与航天复习课》导学案w

1、2019-2019 高一物理必修二导学案编制人：吴嗣满审核人：领导签字：编号： 013班级：小组：姓名：组内评价：系列 1、2第三章万有引力定律复习【课程目标】 会用万有引力定律解决有关实际问题学习目标1 、 理解万有引力定律的内容和公式，掌握万有引力定律的适用条件，了解万有引力的“三性”，即：普遍性相互性宏观性，掌握对天体运动的分析。2 、 自主学习，合作探究，熟练掌握运用万有引力定律解题的基本思路。3 、 全力投入，勤于思考，培养科学的态度和正确的价值观。重、难点： 万有引力定律在天体运动问题中的应用；宇宙速度、人造卫星的运动。知识网络我的疑惑请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决。课

2、内探究案探究点一：开普勒三定律1开普勒第一定律:2开普勒第二定律:3开普勒第三定律:问题 1：有关开普勒行星运动的描述，下列正确的是()A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B. 所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上C. 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等D. 不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的针对训练 1、一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1 3，则此卫星运行的周期大约是 ()A.1 4天B.4 8天C.8 16天D.16 20天探究点二：万有引力定律的理解1内容：2表达式：3适用条件：问题 2：两

3、个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两半径为小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（）A2FB 4FC8FD16F第26 页针对训练 2、设想人类开发月球, 不断把月球上的矿藏搬运到地球上, 假定经过长期开采后, 地球仍可看作均匀球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动, 则与开采前相比（）A地球与月球间的万有引力将变大B地球与月球间的万有引力将变小C月球绕地球运动的周期将变长D月球绕地球运动的周期将变短探究点三：用万有引力判断卫星的v、T、a与r 的关系 :1. 由得： a=2.由得： v =3. 由得： =4.由得： T=问题 3：火星有两颗卫星，分

4、别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时 39分，火卫二的周期为 30小时 18分，则两颗卫星相比（）A火卫一距火星表面近B 火卫二的角速度大C 火卫一的运动速度大D 火卫二的向心加速度大针对训练 3、如图： a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a和 b的质量相等且小于 c的质量，则（）A 所需向心力最小Bb、c的周期相同，且大于a的周期bCb、 c的线速度大小相等，且小于的线速度D b、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度aa探究点四：测中心天体的质量及密度1. 地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系。物体 m在纬度为 的位置， 万有引力指

5、向地心，分解为两个分力： m随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力。（忽略）地球自转的影响有：mg G Mm得地球质量：R 2MgR2G2. 忽略中心天体的自转：由得： M=，由及 M 的表达式得：=。3. 天体运行：由=得： M=（提示：向心力表达式用含T的表示）由及 M的表达式得：（近地表测量 R=r ）问题 4：地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为，万有引力常量为，则可以用下列哪一式来估算地球的平RG均密度（）A3gB3gC gDg4 GR4 GR2RGR2G针对训练 4、一飞行探测器在半径为的某天体上空离该天体表面高为h的圆形轨道上绕天体飞行，环绕 周飞行时Rn间为 t ，求：该天体

6、的质量及平均密度。探究点五：宇宙速度、人造卫星：( R地 6400Km，g地 9.8m/s 2)第27 页（ 1）第一宇宙速度： 第一宇宙速度是最发射速度；是最环绕速度，所以人造卫星的最小周期为min。（ 2）人造卫星：极地卫星 : 贯穿南北两极, 轨道圆心（一个焦点）和地心.赤道卫星：在赤道所在平面，轨道圆心（一个焦点）和地心重合。普通卫星 : 只要轨道圆心（一个焦点）和地心重合即可.同步卫星 :周期为_h ；角速度与地球的自转角速度_；轨道和赤道共面同心圆距地面高度 h 36000km；线速度 v =GM=3.1Km/s ；向心加速度g =0.22 m s2R h问题 5：关于环绕地球做匀

7、速圆周运动的人造卫星，下列说法中可能的是（）A. 卫星运行的速率是 7.9km/sB. 卫星运行的速率是 5.0km/sC. 卫星运行的周期是 80minD.卫星运行的周期是 200min针对训练 5、1990年 3月，紫金山天文台将1965年 9月20日发现的 2752号小行星命名为 “吴健雄星” ，其直径为 32km。如果该小行星的密度和地球的密度相同，则该小行星的第一宇宙速度是多少？（已知地球的半径=6400km，取地R球的第一宇宙速度v1 8km/s探究点六：卫星的追及和变轨：问题 6：一艘原来在地球的圆形轨道运行的飞船，若加速后能够与绕地球的另一个圆周轨道上的空间站对接，则飞船一定是

8、（）A从低轨道上加速B从高轨道上加速C从任意轨道上加速D从同一轨道上加速针对训练 6、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道 1、 2相切于 Q点，轨道 2、 3相切于 P点，如图所示，当卫星分别在1、 2、 3P轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过 Q点时的加速度大于它在轨道2上经过 Q点时的加速度213QD卫星在轨道2上经过 P点时的加速度等于它在轨道3上经过 P点时的加速度探究点七：卫星的发射与运

9、行中的超、失重现象：卫星在发射时加速升高和返回减速的过程中，均发生超重现象，进入圆周运动轨道后，发生完全失重现象，一切在地面依靠重力才能完成的实验都无法做。问题 7：飞船以 a= g 的加速度匀加速上升，在飞船上用弹簧秤测得10kg的物体重为 75N，由此可知，飞船距离地2面的高度为km。（ R=6.4 × 103 km, g=10 m s2 ）第28 页针对训练 7、宇宙飞船在离地面高为h=R的轨道上做匀速圆周运动，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物， R为地球的半径，g为地面处的重力加速度，则弹簧秤的读数为（）A. mg/2B. mg/4C. mgD. 0探究点八：双星问题：问题 8：两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。针对训练 8、经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如右图所示， 两颗星球组成的双星，在相互之间