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1、万有引力与航天 复习教案 教学目标:1、理解万有引力定律的内容和公式 2、掌握万有引力定律的适用条件 3、掌握建立物理模型，解决对天体运动的分析 重点:万有引力定律在天体运动问题中的应用 一、本章知识脉络，构建课标知识体系 二、要点总结 1、开普勒行星运动定律 第一定律：_ 第二定律：_。第三定律：_-*解决天体问题时一般把模型看成圆周运动.2、万有引力定律（1）开普勒对行星运动规律的描述（开普勒定律）为万有引力定律的发现奠定了基础。（2）万有引力定律公式：_（3）万有引力定律适用于一切物体，但用公式计算时，注意有一定的适用条件。#万有引力与重力的区别：3、万有引力定律在天文学上的应用。（1）
2、基本方法：把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供：_ 周期定律 开普勒行星运动定律 轨道定律 面积定律 发现 万有引力定律 表述 G 的测定 天体质量、密度 发现未知天体 人造卫星、宇宙速度 应用 万有引力定律 在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度：_ （2）天体质量，密度的估算。（3）环绕天体的绕行速度，角速度、周期与半径的关系。由22MmvGmrr得_ r越大，v越小 由22MmGmrr得_ r越大，越小 由2224MmGmrrT得_ r越大，T越大（4）三种宇宙速度 第一宇宙速度（地面附近的环绕速度）：v1=7.9km/s，人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动
3、的速度。第二宇宙速度（地面附近的逃逸速度）：v2=11.2km/s，使物体挣脱地球束缚，在地面附近的最小发射速度。第三宇宙速度：v3=16.7km/s，使物体挣脱太阳引力束缚，在地面附近的最小发射速度。#思考：地球所有卫星的轨道应该具有什么样的规律：三、本章专题剖析 1、测天体的质量及密度：（万有引力全部提供向心力）由rTmrMmG222 得2324GTrM 又334RM 得3233RGTr 力提高自修计划学习目标做一名师德高尚的教师一名骨干教师必须具有崇高的职业道德和师德修养树立献身教育事业的信心教书育人为人师表严谨治学诲人不倦做一名业务过硬的教师通过自修培训不断地更新教育观念具备全新的现博
4、的教师做为一名骨干教师要具备过硬的基本功和扎实广博的学识不但要不断更新所教学科专业知识而要通过自学获取一些相关学科知识了解相邻学科知识间的联系以便更好地指导教学工作做一名科研型的教师具备科研意识和科研信息技术和一些相关知识做一名将现代化教学理念与现代化教学手段进行整合的实践者在教育改革和落实新课标过程中起到模范带头作用学习内容主要从以下五个方面进行学习提高职业道德的构建与修养教育观念的转变与更新提高【例 1】继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近 7 年 35.2 亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间 6 月
5、 30 日（北京时间 7 月 1 日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其 31 颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t。试计算土星的质量和平均密度。2、行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题：（重力近似等于万有引力）表面重力加速度：2002RGMgmgRMmG 轨道重力加速度：22hRGMgmghRGMmhh【例 2】一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g0，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R0与卫星的半径R之比R
6、0/R3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R0之比r/R060。设卫星表面的重力加速度为g，则在卫星表面有mgrGMm2 经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的 1/3600。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若有错误，求出正确结果。课时针对训练 1利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（）A已知地球半径和地面重力加速度 B已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期 C已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量 D已知同步卫星离地面高度和地球自转周期 力提高自修计划学习目标做一名师德高尚的教师一名骨干教师必须具有崇高的职业道德和师德修养树立献身教育事业的信心教书
7、育人为人师表严谨治学诲人不倦做一名业务过硬的教师通过自修培训不断地更新教育观念具备全新的现博的教师做为一名骨干教师要具备过硬的基本功和扎实广博的学识不但要不断更新所教学科专业知识而要通过自学获取一些相关学科知识了解相邻学科知识间的联系以便更好地指导教学工作做一名科研型的教师具备科研意识和科研信息技术和一些相关知识做一名将现代化教学理念与现代化教学手段进行整合的实践者在教育改革和落实新课标过程中起到模范带头作用学习内容主要从以下五个方面进行学习提高职业道德的构建与修养教育观念的转变与更新提高2“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的
8、周期相等，以下判断错误的是（）A天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比 B两颗卫星的线速度一定相等 C天体A、B的质量可能相等 D天体A、B的密度一定相等 3已知某天体的第一宇宙速度为 8 km/s，则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度为（）A22km/s B4 km/s C42 km/s D8 km/s 42002 年 12 月 30 日凌晨，我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了 6 天零 18 个小时，环绕地球 108 圈后，在内蒙古中部地区准确着陆，圆满完成了空间科学和技术试验任务，为最终实现载人飞行奠定了坚实基础.若地球的质量、半径和引力常
9、量G均已知，根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的（）A.离地高度 B.环绕速度 C.发射速度 D.所受的向心力 5宇航员站在某一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到 2 倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。6在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算
10、时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。力提高自修计划学习目标做一名师德高尚的教师一名骨干教师必须具有崇高的职业道德和师德修养树立献身教育事业的信心教书育人为人师表严谨治学诲人不倦做一名业务过硬的教师通过自修培训不断地更新教育观念具备全新的现博的教师做为一名骨干教师要具备过硬的基本功和扎实广博的学识不但要不断更新所教学科专业知识而要通过自学获取一些相关学科知识了解相邻学科知识间的联系以便更好地指导教学工作做一名科研型的教师具备科研意识和科研信息技术和一些相关知识做一名将现代化教学理念与现代化教学手段进行整合的实践者在教育改革和落实新课标过程中起到模范带头作用学习内容主要从以下五个方面进行学习提高职业道德的构建与修养教育观念的转变与更新提高