粤教版高一物理必修二教案：3.2万有引力定律的应用无答案

3.2 万有引力定律的应用 班别： 姓名： 学号： 一、【学习目标】 1、知道天体运动的受力分析及运动模型 2、掌握处理天体运动问题的两大思路：（1）凡是涉及重力加速度问题，F 万= mg （2）凡是天体绕行问题，用 向万 FF  二、【学习过程】 （一）知识链接 1．万有引力定律：（ 提出万有引力定律， 测定引力常量） （1）公式： ， G 为 ，r 为 ． （2）若不考虑地球自转物体在地球表面所受的重力与万有引力的关系： 。 2、天体运动的模型：将天体或卫星的运动看成 运动，其向心力 由 提供。 （二）探究突破 例 1：一个半径比地球大两倍，质量是地球质量的 36 倍的行星，同一物体在它表面上的重 力加速度是在地球表面上的重力加速度的 倍。 例 2：设地球半径为 R，地球表面重力加速度为 go。物体距离地面某高度处，由于地球的作 用在该处产生的加速度为 g，若 g：go=1：16，那么该处离地球表面的高度为（ ） A．R B．3R C．4R D．16R 讨论与交流 1：这两道题具有什么共同的特点？这类问题的解题思路是怎样的？ 思路 1： 例 3：月球绕地球运动可近似看作匀速圆周运动，已知引力常量为 G,地球质量为 M，请你先 补充一个条件，由这些推导出估算月球到地心距离 r 的表达式。 1、 你的补充条件： 2、 请写出解题的详细过程： 讨论与交流 2：你是根据什么思路来补充条件？ 变式：若已知的是地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球运动的周期为 T。求月球到地心距离 r。 思路 2： 讨论与交流 3：变式与例 3 的题设条件有什么不同？那么你如何找到突破口？ 例 4：已知万有引力常量 G，地球半径 R,同步卫星距地面的高度 h,月球绕地球的运转周期 T1，运动半径为 r,地球的自转周期 T2，地球表面的重力加速度 g 。 请你根据已知条件看能 提出几种估算地球质量的方法并解得结果． 规律总结： 针对训练： 1、甲、乙两星球的平均密度相等，半径之比是 R 甲∶R 乙＝4∶1，则同一物体在这两个星球 表面受到的重力之比是( ) A．1∶1 B．4∶1 C．1∶16 D．1∶64 2、质量为 m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知 月球质量为 M，月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，不考虑月球自转 的影响，则航天器的（ ） A．线速度 GMv R  B．角速度 w gR C．运行周期 2 RT g  D．向心加速度 2 Gma R  3、如图，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＞v3 B．v1＜v2＜v3 C．a1＞a2＞a3 D．a1＜a3＜a2 （三）总结归纳 1、运用 F 万=F 向规律解题的物体具有什么特征? 2、解决天体综合问题的方法： 一种模型： 两条思路：（1） （2） 四、巩固提升 1、假设火星和地球都是球体，火星的质量 M 火和地球的质量 M 地之比 M 火/M 地=p，火星 的半径 R 火和地球的半径 R 地之比 R 火/R 地=q，那么火星表面处的重力加速度 g 火和地球表 面处的重力的加速度 g 地之比等于（ ） A．p/q2 B．pq2 C．p/q D．pq 2、据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的 6.4 倍，一 个在地球表面重量为 600 N 的人在这个行星表面的重量将变为 960 N．由此可推知，该行星 的半径与地球半径之比约为( ) A．0. B．2 C．3.2 D．4/3 3、在圆轨道上质量为 m 的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球的半径 R，地球表面的 重力加速度为 g，则( ) A．卫星运动的线速度为 2Rg B．卫星运动的周期为 4π 2R g C．卫星的向心加速度为 1 2g D．卫星的角速度为1 2 g 2R *4、“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视 为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期 T，已知引力常数 G，半径为 R 的球体体 积公式 V=4 3πR3，则可估算月球的（ ） A.密度 B.质量 C.半径 D.自转周期 5、两颗人造卫星 A、B 绕地球作圆周运动，周期之比为 TA:TB=1:8 ，则轨道半径之比和运 动速率之比分别为：（ ） A．RA：RB=4:1，vA:vB =1:2 B．RA：RB=4:1，vA:vB =2:1 C． RA：RB=1:4，vA:vB =1:2 D．RA：RB=1:4，vA:vB =2:1 6、探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨 后与变轨前相比（ ） A、轨道半径变小 B、向心加速度变小 C、线速度变小 D、角速度变小 7、已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g，不考虑地球自转的影响。 （1）推导第一宇宙速度 v1 的表达式； （2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为 h，求卫星的运行周期 T。