（新人教版必修2）物理：《万有引力整合训练》学案
文档属性
| 名称 | （新人教版必修2）物理：《万有引力整合训练》学案 |
|
|
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 18.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2010-08-18 00:00:00 | ||
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文档简介
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怀仁一中高一年级物理学案 97
万有引力整合——训练学案
学习目标 1、 能够应用万有引力定律解决天体、卫星的运动问题
2 、掌握宇宙速度的概念,会推导第一宇宙速度
3、 掌握用万有引力定律和牛顿运动定律解决卫星运动问题的基本方法和基本技能
重点难点 宇宙速度、人造卫星的运动
学习过程
21世纪教育网
【例1】 中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G)
导思：中子星瓦解的条件是什么？
【例2】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星。其轨道平面与赤道平面垂直，周期是12h；“二号”是地球同步卫星。两颗卫星相比 号离地面较高； 号观察范围较大； 号运行速度较大。若某天上午8点“风云一号”正好通过某城市的上空，那么下一次它通过该城市上空的时刻将是 。21世纪教育网
导思：复习开普勒第三定律
【例3】可发射一颗人造卫星，使其圆轨道满足下列条件（ ）
A、与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面的同心圆
B、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆
C、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的
D、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的
导练1、侦察卫星在通过地球两极上的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件的情况下全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T。
导练2、在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（ ）21世纪教育网
A．它们的质量可能不同 B．它们的速度可能不同
C．它们的向心加速度可能不同 D．它们离地心的距离可能不同
导练3、2003年10月16日北京时间6时34分，中国首位航天员杨利伟乘坐“神舟”五号飞船在内蒙古中部地区成功着陆，中国首次载人航天飞行任务获得圆满成功。中国由此成为世界上继俄、美之后第三个有能力将航天员送上太空的国家。据报道，中国首位航天员杨利伟乘坐的“神舟”五号载人飞船，于北京时间十月十五日九时，在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”型运载火箭发射升空。此后，飞船按照预定轨道环绕地球十四圈，在太空飞行约二十一小时，若其运动可近似认为是匀速圆周运动，飞船距地面高度约为340千米，已知万有引力常量为G=6.67×10－11牛·米2/千克2，地球半径约为6400千米，且地球可视为均匀球体，则试根据以上条件估算地球的密度。（结果保留1位有效数学）
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小结：
97号学案答案
1、
2、解析：根据周期公式T= HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 知，高度越大，周期越大，则“风云二号” 气象卫星离地面较高；根据运行轨道的特点知，“风云一号” 观察范围较大；根据运行速度公式V=知，高度越小，速度越大，则“风云一号” 运行速度较大，由于“风云一号”卫星的周期是12h，每天能对同一地区进行两次观测，在这种轨道上运动的卫星通过任意纬度的地方时时间保持不变。则下一次它通过该城市上空的时刻将是第二天上午8点。
3、Cd4、 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 5、A
6\解析：设地球半么为R，地球质量为M，地球密度为ρ；飞船距地面高度为h，运行周期为T，飞船质量为m。
据题意题s=5400s
飞船沿轨道运行时有 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3
而
由①②③式得： HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3
代入数据解得 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 kg/m3
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怀仁一中高一年级物理学案 97
万有引力整合——训练学案
学习目标 1、 能够应用万有引力定律解决天体、卫星的运动问题
2 、掌握宇宙速度的概念,会推导第一宇宙速度
3、 掌握用万有引力定律和牛顿运动定律解决卫星运动问题的基本方法和基本技能
重点难点 宇宙速度、人造卫星的运动
学习过程
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【例1】 中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G)
导思：中子星瓦解的条件是什么？
【例2】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星。其轨道平面与赤道平面垂直，周期是12h；“二号”是地球同步卫星。两颗卫星相比 号离地面较高； 号观察范围较大； 号运行速度较大。若某天上午8点“风云一号”正好通过某城市的上空，那么下一次它通过该城市上空的时刻将是 。21世纪教育网
导思：复习开普勒第三定律
【例3】可发射一颗人造卫星，使其圆轨道满足下列条件（ ）
A、与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面的同心圆
B、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆
C、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的
D、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的
导练1、侦察卫星在通过地球两极上的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件的情况下全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T。
导练2、在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（ ）21世纪教育网
A．它们的质量可能不同 B．它们的速度可能不同
C．它们的向心加速度可能不同 D．它们离地心的距离可能不同
导练3、2003年10月16日北京时间6时34分，中国首位航天员杨利伟乘坐“神舟”五号飞船在内蒙古中部地区成功着陆，中国首次载人航天飞行任务获得圆满成功。中国由此成为世界上继俄、美之后第三个有能力将航天员送上太空的国家。据报道，中国首位航天员杨利伟乘坐的“神舟”五号载人飞船，于北京时间十月十五日九时，在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”型运载火箭发射升空。此后，飞船按照预定轨道环绕地球十四圈，在太空飞行约二十一小时，若其运动可近似认为是匀速圆周运动，飞船距地面高度约为340千米，已知万有引力常量为G=6.67×10－11牛·米2/千克2，地球半径约为6400千米，且地球可视为均匀球体，则试根据以上条件估算地球的密度。（结果保留1位有效数学）
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小结：
97号学案答案
1、
2、解析：根据周期公式T= HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 知，高度越大，周期越大，则“风云二号” 气象卫星离地面较高；根据运行轨道的特点知，“风云一号” 观察范围较大；根据运行速度公式V=知，高度越小，速度越大，则“风云一号” 运行速度较大，由于“风云一号”卫星的周期是12h，每天能对同一地区进行两次观测，在这种轨道上运动的卫星通过任意纬度的地方时时间保持不变。则下一次它通过该城市上空的时刻将是第二天上午8点。
3、Cd4、 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 5、A
6\解析：设地球半么为R，地球质量为M，地球密度为ρ；飞船距地面高度为h，运行周期为T，飞船质量为m。
据题意题s=5400s
飞船沿轨道运行时有 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3
而
由①②③式得： HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3
代入数据解得 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 kg/m3
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