高一物理 万有引力

金尺子教育个性化教学辅导教案学科：物理任课教师：肖郁凡授课时间：2014年3月22日(星期)姓名年级性别课题万有引力与航天教学目标1.对开普勒定律理解并熟练应用。2.对卫星运行状态情况分析。3.近地卫星和同步卫星的理解和计算。4.第一.第二.第三宇宙速度的推导和理解。5.天体的质量和密度难点重点.卫星的速度角速度周期卫星轨道的关系课堂教学过程课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议__________________________________________过程必修二第三章:万有引力与航天（一）一．知识点回顾1.开普勒行星运动定律（一、二、三定律）2.万有引力定律。3.近地卫星和地球同步卫星：近地卫星是指卫星的运行轨道半径等于地球的半径，它的运行速度等于宇宙一宇宙速度，也是卫星的最大环绕速度;地球同步卫星是相对于地面静止，和地球自转相同周期的卫星，又叫通讯卫星。二.重点难点1.万有引力和重力万有引力产生两个效果，一是提供物体随地球所需向心力，二是产生物体的重力；一般情况，可认为重力和万有引力近似相等即重力加速度从赤道到两极逐渐增大。同一纬度，g随物体离地面高度的增加而减小。2.卫星的速度角速度周期卫星轨道的关系(1)天体运动近似看成匀速圆周运动，其向心力都来源于万有引力，即GMmr2＝mv2r＝mω2r＝m2πT2r.=ma(2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝GMmR2，gR2＝GM.研究人造卫星的基本方法把卫星的运动看成匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供．GMmr2＝金尺子教育mv2r＝mrω2＝mr4π2T2＝ma向．(2)卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系①由GMmr2＝mv2r得v＝GMr，故r越大，v越小．②由GMmr2＝mrω2得ω＝GMr3，故r越大，ω越小．③由GMmr2＝mr4π2T2得T＝4π2r3GM，故r越大，T越大3.地球同步卫星轨道平面与赤道共面周期与地球自转周期相同，角速度与地球自转角速度相同，且绕行方向一致高度一定：线速度一定：向心加速度一定：例一：2012年4月，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其半径为2.8×10^7，它与另一同质量的同步卫星相比（）A向心力较小B速度较大C发射速度都是第一宇宙速度D角速度较小例二：小行星绕恒星运动，恒星均匀的向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动，则经过足够长的时间后，小行星的运动的（）A半径变大B速率变大C角速度变大D加速度变大4.第一速度的推导方法一：方法二：5.天体的质量和密度通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径r，由万有引力等于向心力，即GMmr2＝m4π2T2r，得出天体质量M＝_4π2r3GT2（1）若知道天体的半径R,则天体的密度金尺子教育ρ＝MV＝M43πR3＝_3πr3GT2R3（2）若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨道半径r等于天体半径R，周期为T,则天体的密度为ρ＝3πGT2例三.把地球绕太阳公转看做匀速圆周运动，轨道平均半径约为1.5×10^8N·m2/kg2,则可估算出太阳的质量大约是多少？例四．开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统都成立，经测定月地之间距离为3.84×10^8m,月球绕地球运动的周期为2.36×10^6s,试计算地球的质量M(G=6.67×10^-11N·m2/kg2,结果保留一位小数)课后作业：1.、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）ARA：RB=4：1vA：vB=1：2BRA：RB=4：1vA：vB2：1CRA：RB=1：4vA：vB=2：1DRA：RB=1：4vA：vB=1：22.某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用绕地球运转的轨道会慢慢减小。每次测量中，卫星的运动均可近似看作圆周运动，则它受到的万有引力、线速度及运动周期的变化情况是()A．变大、变小、变大B．变小、变大、变小C．变大、变大、变小D．变小、变小、变大3.设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视为半径为r的圆，已知万有引力G，则描述该行星运动的上述物理量满足（）ABCD4.一卫星绕某行星表面附近做匀速圆周运动，线速度大小为v,设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，测力计示数为N,已知引力常量为G,则这颗行星的质量为（）ABCD5.为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1，随后登陆舱脱离飞船，变轨到更近的半径r2上，此时登陆金尺子教育舱的质量为m2，则（）A.X星球的质量为B.X星球表面重力加速度为C.登陆舱在r1和r2轨道上运行时速度大小之比D登陆舱在r2上做圆周运动的周期6.据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）（）ABCD课堂检测听课及知识掌握情况反馈_________________________________________________________。测试题(累计不超过20分钟)_______道；成绩_______；教学需:加快□;保持□;放慢□;增加内容□课后巩固作业_____题;巩固复习____________________;预习布置_____________________签字教学组长签字：学习管理师:学员签字：老师课后赏识评价老师最欣赏的地方：老师想知道的事情：老师的建议：