高一物理必修二第六章万有引力与航天(无答案).docx

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1、第六章万有引力与航天复习学案主备人：杨念周班级姓名【学习目标】1.能够复述开普勒三定律，能说出开普勒第三定律的物理意义，并能推导出其中的K值。2.能够说出牛顿发现万有引力定律的思路和过程。3.能够应用万有引力定律计算地球质量、中心天体质量。4.能够将重力、万有引力及向心力三者结合进行天体运动的分析运算。【知识结构】一、开普勒行星运动规律：1.第一定律（轨道定律）：2.第二定律（面积定律）：3.第三定律（周期定律）：公式：公式中k值与中心天体质量关系的表达式及推导：注意：1.如果把行星的轨道按圆轨道处理，开普勒定律可以怎样叙述。

2、2.开普勒定律不仅适用于太阳系，也适用于宇宙中的其它天体。二、万有引力定律1.发现历程：2.内容：3.表达式：表达式中每个物理量的意义：4.G值的大小及测量：三、万有引力定律的应用：1.计算地球质量M。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G。（不考虑地球自转的影响）2.计算中心天体质量M。已知引力常量G，环绕M做匀速圆周运动的某行星的轨道半径为r，周期为T。3.写出三个宇宙速度的值并计算第一宇宙速度：四、经典力学的适用范围：【学习过程】解决天体（卫星）运动问题的基本思路：充分利用重力、万有引力、向心力三者之间

3、的关系，列出方程求解。例题1：回顾地球的质量是利用以上三个量中哪两个进行计算的？为什么？进一步分析在地面上方高度等于地球半径的地方，重力加速度如何变化？例题2：回顾中心天体质量是利用以上哪两个物理量进行计算的？为什么？设“嫦娥一号”卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探测卫星绕月运行的速率约为（）A.0.4km/sB.1.8km/sC.11km/sD.36km/s例题3：假定一个宇航员乘坐宇宙飞船到某半径为R的行星考

4、察，在该行星表面处，用弹簧秤测得此星球表面重力加速度为g0，当宇宙飞船在距该行星表面的高度等于R的轨道上做匀速圆周运动时，求宇宙飞船的周期。小结：在重力、万有引力、向心力这三个量的应用中，如何选择利用哪两个量相等来列出方程。专题：人造卫星做匀速圆周运动时各物理量随轨道半径的增大而变化的情况：（注意根据需要选择合适的向心力的表达式）1.向心加速度的变化情况：2.线速度的变化情况：3.角速度的变化情况：4.周期的变化情况：【本节小结】1.在重力、万有引力、向心力中如何选择合适物理量列出关系式？2.熟记基本的公式，善于利用各物理量的

5、基本关系减小记忆量。【课后练习】1．如图所示，a、b、c是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗第1页人造卫星，下列说法中正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．b、c的运行周期相同，且小于a的运行周期D．由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小，a的线速度将变大2．宇航员站在某型球表面上用弹簧秤称量一个质量为m的砝码，示数为G，已知该星球半径为R，则这颗人造卫星的运行周期T为_______________。3．两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上的某点为

6、共同圆心作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．它们作匀速圆周运动的半径与其质量成正比B．它们作匀速圆周运动的向心加速度大小相等C．它们作匀速圆周运动的向心大小相等D．它们作匀速圆周运动的周期相等4．1990年3月，紫金山天文台将该台发现的2752号小行星命名为“吴健雄星”。将其看作球形，直径为32km，它的密度和地球密度相近。若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面附近运转。求此卫星的环绕速度。（地球半径取6400km）5．已知地球的质量约为月球质量的81倍,地球半径于约为月球半径的4倍,在地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9

7、km/s,周期为84min,那么在月球上发射一颗近地卫星的环绕速度多大?它的周期多大?6．如图所示，火星和地球绕太阳的运动可以近似看作在同一平面内同方向的匀速圆周运动，已知火星的轨道r1=2.3×1011m，地球的轨道半径r2=1.5×1011m，从图示的火星与地球相距最近的时刻开始计时，试估算火星再次与地球相距最近需经多长时间。（以年为单位计算)火星地球第2页