万有引力定律及其应用教案.doc

第六章 万有引力定律及其应用 【知识建构】 第一节 开普勒三定律与万有引力定律 【考情分析】 考试大纲 大纲解读 万有引力定律 Ⅱ 万有引力定律是高考的热点，主要涉及到万有引力定律进行有关密度、质量的估算以及万有引力与圆周运动的综合应用，出题形式以选择题为主，也可能出现计算题，难度在中等或中等偏上，未来高考将可能以航空航天为情景出题 【考点知识梳理】 一、开普勒行星运动三定律 1. 开普勒第一定律： 2. 开普勒第二定律： 3. 开普勒第三定律： 二、万有引力定律 1. 万有引力定律内容： 2. 万有引力定律表达式： 3. 万有引力常量： 【考点知识解读】 考点一、开普勒三定律的理解 剖析: 开普勒第一定律中不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。 开普勒第二定律中行星在近日点的速率大于在远日点的速率，从近日点向远日点运动时速率变小，从远日点向近日点运动时速率变大。 开普勒第三定律的表达式中，k是与太阳有关而与行星无关的常量，如果认为行星的轨道是圆的，式中半长轴r代表圆的半径。 ⑷开普勒三定律不仅适用于行星，也适用于卫星。适用于卫星时，常量k’是由行星决定的另一常量，与卫星无关。 【例题1】太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？ 【变式训练1】、已知地球半径约为R=6.4106m,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离约 m.(结果只保留一位有效数字)。 考点2．重力与万有引力的关系 剖析: （1）地球对物体的吸引力就是万有引力，重力只是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力是物体随地球自转所需的向心力。如图6-1-1所示。 （2）物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心力的大小不同，重力大小也不同： 两极处：物体所受重力最大，大小等于万有引力，即。 赤道上：物体所受重力最小， 自赤道向两极，同一物体的重力逐渐增大，即g逐渐增大。 （3）一般情况下，由于地球自转的角速度不大，可以不考虑地球的自转影响，近似的认为 【例题2】已知火星的半径为地球半径的一半，火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4/9倍，则火星的质量约为地球质量的多少倍？ 【变式训练2】经测定，太阳光到达地球需要经过500s的时间，已知地球的半径为6.4×106m，试估算太阳质量与地球质量之比。（保留一位有效数字） A 基础达标 一艘原来在围绕地球的圆周轨道上运行的飞船，若加速后能够与绕地球运动的另一个圆周轨道上的空间站对接，则飞船一定是：（　 ）　　A．从较高轨道上加速　　　　　　　　　　　　B．从较低轨道上加速　　C．从同一轨道上加速　　　　　　　　　　　　D．从任意轨道上加速2．同步卫星相对地面静止，犹如悬在高空中，下列说法中不正确的是：（　 ）　　A．同步卫星处于平衡状态　　B．同步卫星的速率是唯一的　　C．同步卫星加速度大小是唯一的　　D．各国的同步卫星都在同一圆周上运行3．海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫三．若将海王星绕太阳的运动和海卫三绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是（引力常量G为已知量）：（