高中物理-《万有引力定律复习》教学设计学情分析教材分析课后反思

《万有引力定律复习》教学设计一、设计思想针对本节课和学生的特点，本节课采用的模式可以用下图表示：学生课前预习内容学生课前预习内容教师提出高考要求及问题学生独立或小组讨论设定的探究内容师生归纳得出共识教师通过课件整合师生课堂交互活动教师设计知识应用新情景强化训练本课的主要设计思想是激发学生兴趣，高屋建瓴的把握考纲，提纲挈领回顾知识体系，重点鲜明的攻克要点，其中包括目标（高考考试说明）导入、同步练习（其中设有交互性很强的习题）、实战演练（其中设有能及时对学生的学习情况进行反馈的小测，并能对学生进行有效的评价和建议）、课外拓展等。并采用交流互动为主导，教师作为学习的辅助者的课堂教学模式。希望能借此调动学生自主学习探究的主观能动性，从而提高学生的科学素养和探究精神。二、教学目标知识与技能（1）会计算天体的质量；（2）会计算人造卫星的环绕速度（第一宇宙速度）；知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。（3）会分析难点——双星多星问题过程和方法（1）通过师生讨论与交流，认识计算天体的质量的思路和方法；（2）通过引导学生分析近5年高考考查科学探究的过程，体会科学探究需要尊重事实。（3）通过对考点整合的过程的展示，体会科学理论的科学价值。情感态度与价值观（1）认识万有引力定律及其应用的重要意义；（2）体现科学定律对人类探索未知世界的作用。三、教学的重点和难点重点：1、会计算天体的质量、密度和计算宇宙速度2、难点：万有引力定律在双星多星问题中的应用考点内容要求题型把握考情万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用Ⅱ选择、计算明热点突出物理与现代科技、生产、生活的结合，特别是与现代航天技术的联系会更加密切，与牛顿运动定律、机械能守恒等内容结合命题的可能性也较大。天体运动人造卫星环绕速度Ⅱ选择、计算第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ经典时空观和相对论时空观Ⅰ四、教学过程教学内容教学环节活动时间（分钟）教学活动设计意图教师活动学生活动一、知识回顾新课引入3展示让我们通过课件，重温知识点。凝听激发学生的学习兴趣教师通过课件播放、讲述认真收看提出问题、激趣：要明白高考《考试说明》要求，《万有引力定律的应用》部分内容，投影屏幕显示课题。凝听思考激发学生的求知欲二、高考试题回顾分析12年新课标全国·211 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比A．1－eq\f(d,R)B．1＋eq\f(d,R)C．(eq\f(R－d,R))2D．(eq\f(R,R－d))2凝听理解：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零感性地理解卫星的发射原理。2提问学生推导的基本思路然后投影显示总结：地球质量M＝eq\f(4,3)πR3ρ地球表面的重力加速度g＝M′＝ρeq\f(4,3)π(R－d)3＝(eq\f(R－d,R))3M则矿井底部的重力加速度g′＝eq\f(GM′,R－d2)则矿井底部的重力加速度和地面处的重力加速度之比为eq\f(g′,g)＝eq\f(R－d,R)=1－eq\f(d,R)学生汇报回答检查学生讨论效果规范思路二、试题回顾分析13·新课标全国·2022012年6月18日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用学生分析、解释讨论总结：基本思路过程和结果归纳方法规范思路激发学生的求知欲二、五年高考试题回顾分析14·新课标Ⅰ·192太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示．则下列判断正确的是()地球火星木星土星天王星海王星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930A．各地外行星每年都会出现冲日现象B．在2015年内一定会出现木星冲日C．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短讨论总结：基本思路过程和结果归纳方法激发学生的求知欲规范思路培养学生自信性，以及逻辑推理能力、表达能力二、五年高考试题回顾分析2地球火星木星土星天王星海王星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930周期（大约）1年2年12年30年83年164年本次冲日时间4月9日1月6日5月11日10月8日8月29日时间间隔eq\f(T行,T行－1)2年下次冲日时间2016年2015年2015年2015年2015年理解：相遇时转过的角度之差Δθ＝2nπ，即t＝eq\f(T行T地,T行－T地)＝eq\f(T行,T行－1)激发学生的求知欲规范思路二、高考试题回顾分析2015·新课标全国Ⅰ·212我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2.则此探测器()A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/sB．悬停时受到的反冲作用力约为2×103NC．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度讨论总结：基本思路过程和结果归纳方法规范思路培养学生自信性，以及逻辑推理能力、表达能力二、高考试题回顾分析2016·新课标全国Ⅰ·172利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为讨论总结：基本思路过程和结果归纳方法激发学生的求知欲、规范思路2万有引力部分在这5年中，每年都考了1道选择题，题目以天体做圆周运动(有时椭圆运动)为情景，应用万有引力定律、圆周运动规律、牛顿运动定律、功能关系及几何知识，进行必要的分析计算。点拨、规范思路三、重点知识攻克考点一中心天体质量估算解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)在中心天体表层运动时Geq\f(Mm,R2)＝mg（黄金代换公式）凝听了解第二、第三宇宙速度(2)万有引力提供天体运动的向心力Geq\f(Mm,r2)＝man＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝meq\f(4π2r,T2).凝听过渡到下一课题三、重点知识攻克考点二第一宇宙速度的推导21：由Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v\o\al(2,1),R)2：由mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)得v1＝eq\r(gR)＝7.9×103m/s.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，Tmin＝2πeq\r(\f(R,g))＝5075s≈85min.卫星的a、v、ω、T均与质量无关，只由轨道半径和中心天体质量共同决定，所有参量的比较，最终归结到半径的比较讨论总结：基本思路过程和结果归纳方法规范思路四、归纳创新2我国计划于2020年发射火星探测器，一步实现“绕、落、巡”工程目标，对火星进行着陆巡视探测工作。假设该探测器经过长途跋涉成功被火星捕获。已知探测器在距火星表面高处的圆轨道上运行的周期为，变低轨后在距火星表面高处的圆轨道上运行的周期为，已知引力常量为，根据以上信息分析能否求出(1)火星的半径(2)火星的平均密度(3)火星表面的重力加速度(4)火星的第一宇宙速度讨论总结：基本思路过程和结果归纳基本方法培养学生计算推理能力和知识迁移能力2提问学生学生到黑板展示汇报讨论结果培养学生自信性，以及逻辑推理能力、表达能力2投影：基本思路：月亮绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，据可列方程求出地球的质量思路和方法：归纳：知道环绕天体离中心天体的距离r，周期T列式解方程。提出问题：如果没有卫星的天体怎么计算，并吩咐学生课后查资料解决此问题对照自己的思路和方法，并进行改正规范思路考点三双星或多星模型21．双星模型(1)同力eq\f(Gm1m2,L2)＝m1ωeq\o\al(2,1)r1＝m2ωeq\o\al(2,2)r2(2)共转ω1＝ω2(3)间距：r1＋r2＝L.2．多星模型(1)每颗行星运行所需向心力都由其余行星对其万有引力的合力来提供．(2)行星转动的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等．(3)注意利用几何知识求半径．学生展示解题过程培养学生自信性，以及逻辑推理能力、表达能力双星问题3如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O点始终共线，A和B分别在O点的两侧。引力常量为G。求两星球做圆周运动的周期。讨论总结：基本思路过程和结果归纳方法规范思路变式训练3在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期为T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者的平方之比。(结果保留3位小数)讨论总结：基本思路过程和结果归纳方法灵活运用小结1提问、提示提高总结归纳能力小测4巡视学生进行自我评价与反馈检查学生的学习效果1查看结果按分数段举手结束提示学生进行课后复习及拓展提高能力练习凝听记录因材施教地提供不同的课后作业。五、学生学习评价表（课后填写，并记入学科学生成长记录档案）评价项目各项指标权重自评他评师评平均分知识与技能小测成绩×60％60过程和方法1、通过自主思考和讨论与交流，认识计算天体的质量的思路和方法。52、主动经历科学探究的过程，能体会科学探究需要极大的毅力和勇气53、充分体会到科学理论对未知世界探索的知道作用。54、会结合万有引力定律和匀速圆周运动的知识，引出第二宇宙速度和第三宇宙速度。5情感态度与价值观1、能和谐与同学们合作探究52、大胆地发表自己的意见和看法53、能认识发现万有引力定律的重要意义54、知道科学定律对人类探索未知世界的作用。5教师签名总分（共100分）小组同学签名等级（分A、B、C、D四等）《万有引力定律复习》学情分析一、学生学习本节内容的知识基础是在高一下学期开始建立，已经有了足够的生活经验准备，万有引力的发展过程强调了对物理学发展历程的展示，体现了学科渗透的理念。二、学生学习相关内容的难度分析1、学生已经学习了万有引力的定律，并能初步利用万有引力定律的公式求引力或一些的比例运算，但学生的推理和运算能力较差，加上本章书的公式运用较为灵活，故学生对此有一定的畏难心理。应用万有引力定律，涉及到天体这个概念比较综合、抽象物理量之间的关系比较复杂，对学生的能力思维要求比较高。通过本章节的学习可以提高学生的逻辑思维能力，对学习万有引力不在感觉到特别困难。2、在前面的学习中学生已经知道了万有引力的定律和开普勒三定律，以及圆周运动的规律，学生已经学会计算天体的质量；计算人造卫星的环绕速度；知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。并能简单的利用万有引力定律的公式求引力或一些的比例运算。以及利用圆周运动的一些规律和公式进行简单的推导。

3、学生已经处在高中的学习阶段,已经有一定的思维能力和思考能力，但是还是处于比较低的地位，有一定的思维障碍。学生的在计算这一模块的习题时，由于对知识规律的掌握熟练程度低，推理思维和运算能力比较差，加上本章书的公式运用较为灵活，可能对解答习题时会感到有点困难。

4、学生处在高中阶段的学习，因果学习兴趣占主要地位，学生会主动的思考主动地去问为什么，了解因果关系，得出解决问题的方法。教师必须利用学生的这一兴趣特点，培养学生自主学习物理，解决问题的能力。

5、由于重力和万有引力的关系，容易让学生产生重力就是万有引力的错误前概念，教师上课时要注意纠正学生错误的前概念。

本节课的学习是学生在教师的指导下，通过卡文迪许的扭成实验证明万有引力的正确性，综合应用万有引力定律和一些基本的圆周运动的知识点进行简单的计算和掌握解万有引力计算题时的步骤。

因此，在本节的教学中重视科学实验探究过程，培养学生科学探究的能力，应该注重交给学生解题的方法和步骤，提高学生的思维能力。

《万有引力定律复习》效果分析一、教学目标达成度高不同层次的学生均有收获；紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学活动，及时解决了学生遇到的问题。有效整合教学内容。有效整合了教材与高考的对接，教学内容的安排切实服务于教学目标的实现，创造性地实现教学内容的最优化。二、

学生是课堂的主体学生思维积极活跃，有认知冲突，有精彩观念，有不同的问题解决方法，等等；基础知识的掌握情况，又包括基本技能的训练效果，同时也包括学生学习能力的培养和道德情感的教育等。

通过学生表情的变化、思维的速度，回答问题、练习、测试、动手操作的准确性等信息反馈，获知教学信息的传输畅通。教学任务圆满完成。

注重提升学生的公民素养情的基础上，科学、精准定位知识与技能、过程与方法、情感态度价值观“三维”教学目标，实现“三维”教学目标的有机统一

三、师生交流对话充分本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，智力好的学生吃得饱，中等水平的学生吸收得好，差的学生消化得了，学生人人学有所得。教学相长，形成民主和谐、相互尊重、合作探究的教学氛围，反映出浓厚的课堂文化等。课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。教师教得轻松，学生学得愉快。

《万有引力定律复习》教材分析一、本节教学内容在整个课程教材体系中，起到拔高作用，拔高到高考考查水平。这一章的知识内容与学生在必修一和必修二第四章的知识联系非常紧密。既有运动学也有动力学。特别是与第四章曲线运动中匀速圆周运动的知识联系紧密。在曲线运动之后再学万有引力定律，这样的安排，使得知识的学习环环相扣，水到渠成。二、不同教材版本对相关教学内容的处理，到贴近高考时基本一样，课程教材内容基本整合为三点，开普勒三定律、万有引力定律及其成就和宇宙速度，课程教学资源的取这三点，舍弃其余琐碎知识，三、万有引力与航天教材内容教学的重点、难点，（一）开普勒行星运动定律开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。【指出】：近日点速度远日点速度开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。表达式：或k只与中心天体的质量有关（二）万有引力定律内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力大小与物体质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。公式：公式适用条件：①两质点间：r为质点之间的距离②两质量分布均匀的球体间：r为两个球的球心距引力常量G：，是由卡文迪许通过扭秤实验测得的。（三）万有引力的成就测量中心天体的质量法一：在天体表面找一个物体m，不计天体自转，万有引力=重力（）中心天体的密度：法二：在中心天体周围找一颗卫星绕中心天体做圆周运动，万有引力提供向心力（）以为例求中心天体的密度若为近地卫星，则r=R，则2、发现未知天体：海王星（四）宇宙速度第一宇宙速度近地卫星的环绕速度A、推导表达式二B、第一宇宙速度既是卫星最大的在轨速度，也是卫星最小的发射速度第二宇宙速度第三宇宙速度四、本部分内容的教学课时分配建议(高一共11课时共计四周，高三复习一轮一周，高三二轮复习三课时)1.行星的运动1课时2

太阳与行星间的引力1+1课时3

万有引力定律4

万有引力理论的成就2+1课时5

宇宙航行2+1课时6

经典力学的局限性1课时复习评估1课时五、教材分析与教法建议第一节行星的运动这一节是起始教材对全章起引领性的作用。为万有引力定律的学习起铺垫性的作用。结论性的知识较少，但包含着的科学史料十分丰富。教材是从运动学的角度描述天体运动的。教学设计：以问题探究与史料讲解相结合的方式组织课堂教学。第二节太阳与行星间的引力本节属于科学过程教育的素材；是探究性比较强的教学内容；教材是从动力学角度来研究的；知识的逻辑结构是一种演绎推理的结构。第三节万有引力定律1、对第二节教学内容的进一步外推，是第四节教材学习的基础，是本章的重点知识；内容的教学采用猜想、假设与验证相结合,将演绎推理与归纳相结合;使学生体会到物理理论必须接受实践与实验的检验。2、探究设计(是本章的重要内容)问题的提出：是什么原因使行星围绕太阳运动？猜想与假设：太阳对行星的引力F应该与行星到太阳的距离r有关。简化模型：行星轨道按照“圆”来处理。演绎与推理：根据牛顿第二定律和开普勒定律进行计算。结论的得出：引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比……合理外推：（猜想）地球对月球的力，地球对地面上物体的力、太阳对行星的力可能出于同一本源万有引力的检验：月-地检验得出结论：万有引力定律的得出万有引力定律最早证据（卡文迪许扭秤实验）第四节万有引力理论的成就本节是属于应用性知识的教学内容；使万有引力定律在应用中得到进一步检验；通过教学使学生演绎思维能力得到进一步训练；教材的立意是使学生感受用物理理论探索未知世界的科学魅力，激发探究未知世界兴趣。第五节宇宙航行1、介绍万有引力的实践性成就，万有引力理论使人类实现“飞天”梦想；本节是航天部分的重要知识；三个宇宙速度重点理解第一宇宙速度；通过我国航天事业的发展介绍激发学生科学献身精神；同时又拓展了学生科普知识。2、教学设计（1）宇宙速度：引导学生推导第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度物理意义，区别环绕速度与发射速度；（2）在“梦想成真”栏目里，简述人类航天事业的发展史；（3）在“科学漫步”栏目里，介绍黑洞概念；（4）在“STS”栏目里，着重于展示航天事业与人类生活的关系。（5）各种航天器的介绍，补充有关“地球同步卫星”的定量计算和分析．了解太阳同步极地轨道气象卫星等。第六节经典力学的局限性1、本节是全章的终结性教材，属于介绍性质的教材；目的使学生正确认识物理学理论的发展与适用范围；引领学生思考科学的价值观;教材的立意是使学生了解近代物理知识2、教学设计设计的思路按照物理学理论在三个领域的发展过程进行。（1）从低速到高速的讨论中，介绍爱因斯坦的狭义相对论知识；（2）在“科学漫步”栏目里介绍时间、空间都与运动状态有关；（3）在宏观与微观的介绍中使学生知道量子力学能够正确地描述微观粒子运动规律；（4）在“弱引力到强引力”栏目中引导学生了解爱因斯坦广义相对论；（5）补充：简单介绍“宇宙大爆炸”模型建立，宇宙微波背景与2006年诺贝尔物理学奖；（6）在“科学足迹”栏目里引导学生领悟牛顿的科学精神、科学思想、科学思维方法。测评练习2013·新课标全国·202012年6月18日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用(2012·新课标全国·21) 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A．1－eq\f(d,R)B．1＋eq\f(d,R)C．(eq\f(R－d,R))2D．(eq\f(R,R－d))2(2014·新课标Ⅰ·19)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示．则下列判断正确的是()地球火星木星土星天王星海王星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930A．各地外行星每年都会出现冲日现象B．在2015年内一定会出现木星冲日C．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短(2015·新课标全国Ⅰ·21)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2.则此探测器()A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/sB．悬停时受到的反冲作用力约为2×103NC．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度(2016·新课标全国Ⅰ·17)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）B.C.D.

（归纳创新）我国计划于2020年发射火星探测器，一步实现“绕、落、巡”工程目标，对火星进行着陆巡视探测工作.假设该探测器经过长途跋涉成功被火星捕获。已知探测器在距火星表面高处的圆轨道上运行的周期为，变低轨后在距火星表面高处的圆轨道上运行的周期为，已知引力常量为，根据以上信息分析能否求出(1)火星的半径(2)火星的平均密度(3)火星表面的重力加速度(4)火星的第一宇宙速度（双星问题）如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O点始终共线，A和B分别在O点的两侧。引力常量为G。求两星球做圆周运动的周期。（变式训练）在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期为T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者的平方之比。(结果保留3位小数)参考答案：2013·新课标全国·20答案：BC解析：神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上实现交会对接，运行速度大小应小于第一宇宙速度，A选项错误；由于克服空气阻力做功，能量减少，所以高度降低。由万有引力提供向心力，得，线速度增大，动能增加，BC选项正确；航天员在天宫一号中处于失重状态，仍然受到地球的引力，引力全部提供做圆周运动的向心力，D选项错误。(2012·新课标全国·21) 答案A解析：地球质量M＝eq\f(4,3)πR3ρ地球表面的重力加速度g＝质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井下以(R－d)为半径的地球的质量为M′＝ρeq\f(4,3)π(R－d)3＝(eq\f(R－d,R))3M则矿井底部的重力加速度g′＝eq\f(GM′,R－d2)则矿井底部的重力加速度和地面处的重力加速度之比为eq\f(g′,g)＝eq\f(R－d,R)=1－eq\f(d,R)，选项A正确．(2014·新课标Ⅰ·19)地球火星木星土星天王星海王星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930周期（大约）1年2年12年30年83年164年本次冲日时间4月9日1月6日5月11日10月8日8月29日时间间隔eq\f(T行,T行－1)2年下次冲日时间2016年2015年2015年2015年2015年答案BD解析：地球的轨道半径r地＝1.0AU，公转周期T地＝1年．由开普勒第三定律eq\f(r3,T2)＝k可知T地＝eq\r(r\o\al(3,行))年，又T火＝eq\r(1.53)年，T木＝eq\r(5.23)年，T土＝eq\r(9.53)年，T天＝eq\r(193)年，T海＝eq\r(303)年，代入上式得t>1年根据相遇时转过的角度之差Δθ＝2nπ及ω＝eq\f(Δθ,t)可知相邻冲日时间间隔为t，则，即t＝eq\f(T行T地,T行－T地)＝eq\f(T行,T行－1)(2015·新课标全国Ⅰ·21)答案BD解析在星球表面重力加速度g＝eq\f(GM,R2)，地球表面g＝eq\f(GM,R2)＝9.8m/s2，则月球表面g′＝eq\f(G\f(1,81)M,\f(1,3.7)R2)＝eq\f(3.7×3.7,81)×eq\f(GM,R2)≈eq\f(1,6)g，探测器重力G＝mg′＝1300×eq\f(1,6)×9.8N≈2×103N，选项B正确；探测器自由落体，末速度v＝eq\r(2g′h)≈eq\r(\f(4,3)×9.8)m/s≠8.9m/s，选项A错误；关闭发动机后，仅在月球引力作用下机械能守恒，而离开近月轨道后还有制动悬停，所以机械能不守恒，选项C错误；在近月轨道运动时万有引力提供向心力，有eq\f(GM′m,R′2)＝eq\f(mv2,R′)，所以v＝eq\r(\f(G\f(1,81)M,\f(1,3.7)R))＝eq\r(\f(3.7GM,81R))＜eq\r(\f(GM,R))，即在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度，选项D正确．(2016·新课标全国Ⅰ·17)答案：B解析：地球自转周期变小，卫星同步的公转周期也应随之变小，由可得，则卫星离地球的高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由数学几何关系可作出右图。由几何关系得，卫星的轨道半径为由开普勒第三定律，代入题中数据，得解得

（归纳创新）(1)解析:由开普勒第三定律：，能求出火星半径，(2)解析:由,由能求出火星的平均密度(3)解析:由代入和能求出火星表面的重力加速度由或能求出火星的第一宇宙速度（双星问题）（变式训练）解析：(1)A和B绕O点做匀速圆周运动，设A、B做圆周运动的半径分别为r、R，则有mω2r＝Mω2R，r＋R＝L联立解得R＝eq\f(m,M＋m)L，r＝eq\f(M,M＋m)L对A,根据牛顿第二定律和万有引力定律得eq\f(GMm,L2)＝meq\f(M,M＋m)L解得T＝2π(2)由题意，可以将地月系统看成双星系统，由(1)得T1＝2π若认为月球绕地心做圆周运动，根据牛顿第二定律和万有引力定律得eq\f(GMm,L2)＝mL解得T2＝2π所以T2与T1的平方之比为eq\f(T22,T12)＝eq\f(M＋m,M)＝eq\f(5.98×1024＋7.35×1022,5.98×1024)＝1.012。《万有引力定律复习》课后自我反思讲完课后，我在第二天进行了一次小测验，成绩出来后发现全班50位学生只有26位及格。这说明在教学中有些规律我们自认为给学生以讲的原理明确，条理清淅。但在学生理解时却是表现的似是而非，模棱两可。对这一节课我做了如下反思。一．课堂设计有待进一步完善1、导入不生动、过程不活跃、小结太草率。以后要以学生发展为本，根据学科性质和特点，引领学生自觉学习，科学、精准定位知识与技能、过程与方法、情感态度价值观“三维”教学目标，实现“三维”教学目标的有机统一，教学目标，培养学生的社会责任感；结合课程内容，自然融入优秀传统文化教育。2、以后要更加尊重学生的主体地