《《万有引力与航天复习课》导学案w_2800》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《万有引力与航天复习课》导学案w_2800(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
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
10、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,在相互之间的万有引力的作用下,绕连线上的 O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为 m1 m2=3 2. 则可知 ()A m、 m做圆周运动的线速度之比为3 2B m、 m做圆周运动的角速度之比为 3 2121222C 1做圆周运动的半径为5LD 2做圆周运动的半径为5Lmm第29 页