高中物理-学考复习：万有引力及其应用教学设计学情分析教材分析课后反思

问题引领情境体验合作探究自主构建第4页《学考复习专题：万有引力定律及其应用》教学设计★【单元主题学习概述】万有引力定律与牛顿三定律，并称经典力学四大定律，是高考、学考的热点。本专题在学考考试说明中是《经典力学的成就与局限性》，有4个考点。本专题的学习重点：万有引力定律的应用，难点：人造卫星。本单元的主要学习方式是学生自主复习基础知识，上课重点分析，归纳总结。★【预习指导】1．基础知识填空2．典题和练习尽量做，生成的问题做好记录，上课时重点听讲3．生成的问题：★【课堂学习】[学习目标]学考考点考试要求万有引力定律的发现过程了解万有引力定律认识人造卫星的环绕速度理解第二、三宇宙速度了解[导学过程]基础知识（一）行星运动的规律：１、开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳位于上。２、开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线在相等的内扫过的相等。３、开普勒第三定律：行星绕太阳运行轨道半长轴ｒ的与其周期Ｔ的成正比。表达式为：=（常量）k（二）万有引力定律及其应用：1、内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的乘积成正比，跟它们的成反比，表达式：______________｛r为两质点或球心间的距离，G为引力常量｝2、１７９８年，英国物理学家利用测出了引力常量Ｇ，他因此被称为“能称出地球质量的人”。3、重力、向心力与万有引力的关系：

（1）地球表面上的物体：和是万有引力的两个分力,重力方向是竖直向下，向心力垂直指向地轴，万有引力是这两个力的合力，它是指向地心的。由于向心力很小，所以一般情况下（除两极外）可以认为，地球表面的物体受到的重力等于地球对它的万有引力，即：______________________，因此可得地球表面的重力加速度表达式为g=_____________。（2）天体（或卫星）作圆周运动的向心力是由或_______提供的。MmFr设卫星质量为m，地球质量为M，卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，运行速度为v，角速度为ω，周期为TMmFr则a=即a∝，r越大a则v=即v∝，r越大v则ω=即ω∝，r越大ω则T=即T∝，r越大T规律：随着r的增大，呈现“三小一大”。（三）人造卫星上天：第一宇宙速度：当卫星在地球表面附近运行时，卫星距地面的高度远小于地球半径，轨道半径r近似等于地球半径R，则由____________=____________得：v==。或：卫星在地球表面附近受到的重力mg等于万有引力，则重力充当向心力，=，则：v==。我们称为第一宇宙速度，也称。第一宇宙速度是①卫星在上绕地球做匀速圆周运动的速度②卫星的最运行速度（由可知，卫星轨道半径r越大，线速度v就越小）③卫星的最发射速度（卫星被发射得越远，需要的发射速度越大）2、第二宇宙速度：当卫星的发射速度为时，它将摆脱地球的引力，远离地球而去。我们称__________为第二宇宙速度，也称。3、第三宇宙速度：当卫星的发射速度为时，它将摆脱太阳的引力束缚，飞出太阳系。我们称为第三宇宙速度，也称。4、同步卫星：“同步”的含义就是和地球保持___，所以其周期地球自转周期，即T=；同步卫星的轨道半径是的，同步卫星的离地高度是的(填“确定”或“不确定”)，而且该轨道必须在的正上方，卫星的运转方向必须是____________________。二、典题突破考点一、万有引力定律的发现过程例1、（2016）在物理学史上，发现万有引力定律的科学家是（）亚里士多德B、牛顿C、胡克D、伽利略考点二、万有引力定律的应用例2、（2016）如图所示，小行星绕太阳沿椭圆轨道运动，在经过轨道上的a、b、c、d四个位置时，受太阳引力最大的是（）

A.aB.bC.cD.d例3、（2008）2007年10月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年的奔月梦想。2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星开始绕月球做匀速圆周运动，已知其轨道半径为r，运行周期为T，引力常量为G，忽略其它天体对探月卫星的引力作用。试求：（1）探月卫星线速度的大小；（2）月球的质量考点三、宇宙速度例4、

（2015）在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，关于其运行速度的大小，下列判断正确的是（

）

A．等于第一宇宙速度

B．等于第二宇宙速度

C．等于第三宇宙速度

D．大于第三宇宙速度考点四、人造卫星例5、（2017）北斗卫星导航系统由多颗卫星组成,其中有几颗是地球同步卫星,下列关于这几颗地球同步卫星的说法,正确的是（）A.它们都相对地面静止B.它们都定点在我国领土上空C.它们的周期不同,但都是地球自转周期的整数倍D.它们的高度不同,但都是地球半径的整数倍三、合作探究1.(2015・山东学业水平真题)要使可视为质点的两物体间万有引力减小到原

来的1/2,可采取的方法是（）A.两物体间距离保持不变,两物体的质量均减为原来的1/2

B.两物体间距离保持不变,仅一个物体质量减为原来的1/2

C.两物体质量均不变,两物体间的距离变为原来的1/2

D两物体质量均不变,两物体间的距离变为原来的2倍2.（2009）假如人造地球卫星绕地球做圆周运动，其轨道半径增大到原来的2倍，仍作圆周运动，则下列说法正确的是（）A.卫星的线速度将增大到原来的2倍B.卫星的线速度将增大到原来的倍C.卫星的线速度将减小到原来的D.卫星的线速度将减小到原来的3．我国于2011年发射了“天宫一号”目标飞行器，之后发射的“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船相继与之成功对接。如图所示，在对接前“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的半径大，它们都做匀速圆周运动。则在对接前（）A．它们的线速度相等B．它们的角速度相等C．它们的线速度都小于7.9km/sD．“神舟十号”的向心加速度一定小于“天宫一号”的向心加速度4.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（）A．线速度越大B.角速度越小C.加速度越小D.周期越大5.（2010）2009年4月15日零点16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。这次发射的北斗导航卫星，是中国北斗卫星导航系统建设计划中的第二颗组网卫星，属于地球同步卫星。关于该卫星在预定轨道正常运行时的说法正确的是（）A．一定位于赤道的上空B．可能经过北京上空C．周期为一个月D．线速度大于7900m／s6.寻找地外生命一直是各国科学家不断努力的目标,为了探测某行星上是否存在生命,可以向该行星发射一颗探测卫星,卫星绕行星做匀速圆周运动的半径为R,卫星的质量为m,该行星质量为M,引力常量为G,问(1)该卫星受到的向心力为多少?(2)卫星的线速度大小为多少?四、课堂检测1．质量分别为和的两个物体相距，它们之间的万有引力大小为=，若＞，则关于和之间万有引力的说法正确的是（）A．、之间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力B．、之间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．受到的万有引力比受到的万有引力大D．式中为引力常量，它的数值是由实验得出的2．若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，离地面越远的卫星()A．所受的万有引力越小 B．运行的角速度越大C．运行的线速度越大D．做圆周运动的周期越小3.第一宇宙速度是（）A．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．物体在宇宙中所能达到的最高速度C．物体克服地球的引力永远离开地球的最小速度D．物体挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系外的最小速度4．关于各国发射的地球同步卫星，下列说法正确的是（）A．所有地球同步卫星的速率都是相同的B．各国发射的地球同步卫星的轨道半径可以不同C．所有地球同步卫星的线速度都大于第一宇宙速度D．所有地球同步卫星都处于平衡状态五、课堂小结六、分层作业★【课下分层作业与指导】A层：完成本学案，抄写本专题公式B层：完成本学案【课后反思与总结】《学考复习专题：万有引力定律及其应用》学情分析现在进行的是高二学考复习，有少数同学高一学的比较扎实，课堂反应比较迅速，大部分同学高一学的内容已经遗忘了，还有的同学本来基础就薄弱，高一就没学好，选理科不是因为理科好，而是因为不愿意学文科。复习过程中会发现，这些同学学起来比较吃力。学考复习毕竟比学新课要快，一节课的容量大，这样就不能面面俱到，有的同学就反应缓慢跟不上，这种情况必须自己多加努力。《学考复习专题：万有引力定律及其应用》效果分析这节课仔细引导同学们重新复习了一遍万有引力定律及其应用的基本内容，由于是复习，主要是一个回忆整合的过程，容量要大些，速度要快些，学生整堂课的表现还是很不错的，都能跟上老师的节奏，回答问题和做练习都很好，课堂效果显著，达到了理想的教学效果。稍有不足的是，由于刚复习，加上测试题与课堂讲的题不重复，知识点虽然都复习到了，但个别学生掌握的还不够扎实，出现有的选择题做不对的情况。这是难免的，瑕不掩瑜，只有学生弄明白了知识点，做题是迎刃而解的，多熟练熟练就好了。《学考复习专题：万有引力定律及其应用》教材分析万有引力定律与牛顿三定律，并称经典力学四大定律，是高考、学考的热点。本专题在学考考试说明中是《经典力学的成就与局限性》，有4个考点：万有引力定律的发现过程、万有引力定律的应用、宇宙速度、人造卫星。本专题的学习重点：万有引力定律的应用，难点：人造卫星。《学考复习专题：万有引力定律及其应用》评测练习1．质量分别为和的两个物体相距，它们之间的万有引力大小为=，若＞，则关于和之间万有引力的说法正确的是（）A．、之间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力B．、之间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．受到的万有引力比受到的万有引力大D．式中为引力常量，它的数值是由实验得出的2．若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，离地面越远的卫星()A．所受的万有引力越小 B．运行的角速度越大C．运行的线速度越大D．做圆周运动的周期越小3.第一宇宙速度是（）A．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．物体在宇宙中所能达到的最高速度C．物体克服地球的引力永远离开地球的最小速度D．物体挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系外的最小速度4．关于各国发射的地球同步卫星，下列说法正确的是（）A．所有地球同步卫星的速率都是相同的B．各国发射的地球同步卫星的轨道半径可以不同C．所有地球同步卫星的线速度都大于第一宇宙速度D．所有地球同步卫星都处于平衡状态《学考复习专题：万有引力定律及其应用》课后反思这节课是高二学考复习课，起点比较低，学生多有遗