高考物理 万有引力定律和天体运动 第2课时复习教案.doc

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1、课题：万有引力定律和天体运动【教学目标】1.理解三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度.2.掌握卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系，并能在具体问题中应用．【教学重点】卫星的应用【教学难点】分析具体问题的应用【教具】【教学过程】一、宇宙速度[基础导引]试推导地球的第一宇宙速度．已知地球半径为6400km，地球质量为5.98×1024kg，万有引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2.[知识梳理]三种宇宙速度宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度7.9卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度．若7.9km

2、/s≤v<11.2km/s，物体绕______运行(环绕速度)第二宇宙速度11.2物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．若11.2km/s≤v<16.7km/s，物体绕____运行(脱离速度)第三宇宙速度16.7物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．若v≥16.7km/s，物体将脱离________在宇宙空间运行(逃逸速度)：三种宇宙速度是环绕速度还是发射速度？发射卫星的最小速度是多大？卫星绕地球运行的最大速度为多大？二、人造卫星[基础导引]已知地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G，试求出轨道半径为

3、r的卫星的线速度、角速度和周期的表达式．[知识梳理]1．人造卫星的动力学特征万有引力提供向心力，即G＝m＝mrω2＝m()2r.2．人造卫星的运动学特征(1)线速度v：v＝____________，随着轨道半径的增大，卫星的线速度减小．(2)角速度ω：ω＝____________，随着轨道半径的增大，卫星的角速度减小．【二次备课】(3)周期T：T＝____________，随着轨道半径的增大，卫星的周期增大．考点一　同步卫星考点解读　同步卫星的五个“一定”1．轨道平面一定：轨道平面与赤道平面共面．2．

4、周期一定：与地球自转周期相同，即T＝24h.3．角速度一定：与地球自转的角速度相同．4．高度一定：由G＝m(R＋h)得同步卫星离地面的高度h＝－R.5．速率一定：v＝.典例剖析例1　如图1所示，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则A.v1>v2>v3B.v1a2>a3D.a1

5、，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．关于该“空间站”说法正确的有(　　)A．运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度B．运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C．站在地球赤道上的人观察到它向东运动D．在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止考点二　卫星变轨问题考点解读卫星运行中的稳态与变态问题在卫星运行问题中，卫星能够做匀速圆周运动的状态称为稳态，此时满足F向＝F万，结合向心力公式即可判定卫星的线速度、角速度、周期的大小比较问题．卫星从一个稳定轨道变到另

6、一稳定轨道，称为变态，即变轨问题，此过程不满足F向＝F万，应结合离心运动和近心运动的知识以及能量守恒定律去解决．当卫星速度减小时F向

7、k2T1C．Ek2>Ek1，T2Ek1，T2>T1跟踪训练2　2011年下半年，我国发射了“天宫一号”目标飞行器，随后发射神舟八号飞船与之进行第一次无人交会对接．对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的位置如图2所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由此可以判定(　　)A．“天宫一号”发射速度应大于第二宇宙速度B．“天宫一号”的运行速度大于第一宇宙速度C．“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期D．

8、“神舟八号”减速后有可能与“天宫一号”实现对接考点三　卫星的运动参量计算与比较例3　星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v2与其第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1.已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为　A.B.C.D.gr跟踪训练3　2011年4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航