广州市物理高一教研活动资料

1、广州市物理高一教研活动资料第三章 万有引力定律难点突破广州越秀外国语学校 谢肖霞一、广东高考模式改变前后的对比1、2006年-2011年高考物理试题万有引力定律部分（2006年第17题）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为 R 的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为m。 （1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。 （2）假设两种形式星体的运动周

2、期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少（2007年第16题）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0104km和rB=1.2105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比。（2）求岩石颗粒A和B的周期之比。（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？解：（本题考查考生对天体运动基本规律的认识和理解,考查理解能力、推理能力和应用数

3、学处理物理问题的能力.）解:（1）设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律: 解得:。对于A、B两颗粒分别有: 和，得: （2）设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则: 对于A、B两颗粒分别有: 和 得: （3）设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0/=km处的引力为G0,根据万有引力定律: 由得： (倍) （2008年第12题）图是“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

4、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有关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在绕圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力答案：C（2009年第5题）发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道，发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图2这样选址的优点是，在赤道附近A地球的引力较大 B地球自转线速度较C重力加速度较大 D地球自转角速度较大答案：B（2010年第20题）答案：BD（2011年第20题）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（

5、 ）A、卫星距地面的高度为 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答案：BD2、难度降低了从2007-2011年的试题我们可以看到万有引力定律考试的绝对难度降低了。3、题型改变了X科从2005-2007年都以计算题的形式出现，2008-2011年以选择题的形式出现。4、生源变化了 去年全省61万考生，选择理科的学生29万人。有的学校原来只有几个人十几个人选物理，现在有两个班三个班的学生选理科。也就是说现在高一的学生将来有三分之一到二分之一的学生学物理，所以学好必修模块的基础知识就显得很重要了。学物理的学生人数变多了，生

6、源的结构也发生了很大变化，很多老师会感觉到学生的物理思维差了、计算能力差了、厌学的学生多了。既然我们的教学对象改变了，我们的教学方式也要有相应的改变。这点应该值得大家去深思。5、2011年高考的典型错误：错选A有25.66%：卫星距地面的高度误认为是卫星的轨道半径。错选C有25.77%：误认为地球的半径是万有引力公式里两个物体之间的距离。从这些典型的错误里我们可以看出，学生的基础知识掌握不牢固。还有就是我们高三的复习一定要回归课本,A答案是课本资料活页的内容。二、得分率2008年第12题:0.892009年第5题：0.792010年第20题：0.682011年第20题：0.49得分率为什么逐年

7、降低呢？特别是2010年，基础的题目为什么得分率不高？这从另外的侧面反映出生源变化对高考的影响。2010年和2011年万有引力定律试题在当年的选择题的得分率都是最低，个人认为：1、 这部分的知识离学生的生活比较远，学生感觉陌生，造成一定的畏难情绪。2、 这部分的公式较多，学生反映记不住，在最后阶段没有办法面面俱到的情况下会首先选择放弃这部分知识。考试时间比较紧，三科合卷学生的思维转换有难度。3、 学生最怕做2011年这种只给出字母推导结论的题目，往往审题不清，推导的过程中容易出错。三、万有引力定律教学建议通过上面对前几年的考题分析后，我们在万有引力定律部分的教学中需要注意：第一、要重视物理学史

8、部分的内容，可以采用学案导学的方式让学生回家上网查找相关的知识，课堂上可以采用知识竞赛的形式进行这部分的教学。第二、这部分的教学可以上网搜索“神州八号飞船”发射、“天宫一号”的发射等视频给学生看，创设情景，让学生感受到这部分知识离我们的生活也很近、多点形象的感知，让学生克服陌生感、克服畏难情绪。第三、要教会学生抓住和推导出其它的式子，在理解中推导和记忆会记得牢。第四、抓住万有引力定律解题的两个思路。1、本章的重点、难点重点：1、万有引力定律及其建立过程。2、人造卫星环绕速度和天体的质量的计算。难点：1、万有引力定律的发现过程。2、如何突破难点：一、万有引力定律的建立过程的教学设计 建议在教学中

9、，通过启发式的设问，激发学生的兴趣与想像力，体会科学家们实事求是的态度、勇于探索的科学精神推动了认识发展。 （一） 人类对行星运动认识的发展过程 （二）追寻牛顿的足迹万有引力思考的过程 苹果为什么会落地？受重力作用相对地面静止月球为什么不落地？若月球不受力 它将做匀速直线运动若月球受重力，但没有切向速度 月球将落地月球受地球的引力 向心力 月球绕地球做圆周运动苹果也可能不落地苹果绕地球做圆周运动受重力作用，水平抛出的速度足够大 猜想苹果所受的重力和月球所受的引力可能是同一性质的力 这个引力是行星绕太阳运动所需要的向心力重力和天体之间的引力可能是同一性质的力猜想（三）月地检验 ：这个大胆的想法如何由事实检验？ 用数据说明上述设想的正确性，牛顿的大胆设想经受了事实的检验。至此，平方反比律已经扩展到太阳与行星间、地球与月球间、地球