【高中物理】高中物理人教版必修二第六章第四节万有引力理论的成就导学案.doc

4.万有引力理论的成就问题导学一、天体质量和密度的计算来源:学科网ZXXK活动与探究11应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么？来源:学*科*网Z*X*X*K2以地球为例，试探究如何求得地球的质量？3能否应用万有引力定律求解环绕天体的质量？迁移与应用1已知引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g，某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由Gm（）2h，得M。（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由，如不正确，请给出正确的解法和结果。（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。来源:学。科。网1计算天体的质量的方法不仅适用于地球，也适用于其他任何星体。注意方法的拓展应用，明确计算出的是中心天体的质量。2天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，列出有关方程求解的，因此解题时首先应明确其轨道半径，再根据其他已知条件列出相应的方程。涉及方程有：Gmm2rm（2f）2r。3天体质量的计算（1）已知天体的表面的重力加速度和半径，根据公式M求解；（2）已知天体的一颗行星（或卫星）运动的周期T和轨道半径r，利用公式M求解。4天体密度的计算来源:学科网（1）已知天体的半径R，某星体绕该天体运动的轨道半径为r，其周期为T，则天体的密度。（2）已知天体表面处的重力加速度g和天体的半径R，则。二、应用万有引力定律解决天体运动问题活动与探究21解决天体运动问题的基本思路是什么？2设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动，试推导出天体运动的线速度、角速度、周期和向心加速度。迁移与应用2如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（）A动能大 B向心加速度大C运行周期长 D角速度小涉及解决天体运动问题的思维方法是将天体运动建立理想化模型，从而简化天体运动有关计算。1把天体看成理想化的质点模型，天体间的作用力大小FG，r即两个质点间的距离，如果是两个匀质球体，则r表示两个球体球心间的距离。2物体在星球表面所受的重力等于它们的万有引力，Gmg。（忽略星球自转带来的影响）来源:学&科&网3天体的运动看成是理想化的匀速圆周运动，天体做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供，涉及的公式有：Gmr2mvmr或mgmr2mvmr。答案：【问题导学】活动与探究1：1答案：应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体的运动情况，求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而列方程求解。2答案：（1）已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和运行的周期T，则由Gmr得M。（2）已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和运行的线速度v，则由Gm得M。（3）已知卫星的线速度v和运行周期T，则由Gmvmvm得M。（4）已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，则由mgG得M（黄金代换）。3答案：不能。由Gm可知，利用此公式只能求出中心天体的质量，而不能求出环绕天体的质量，因为环绕天体的质量同时出现在方程的两边，已被约掉。迁移与应用1：答案：见解析解析：（1）上面结果是错误的。地球的半径R在计算过程中不能忽略。正确的解法和结果：Gm（）2（Rh），得M（2）方法一：对于月球绕地球做圆周运动，由Gm（）2r得M。方法二：在地面重力近似等于万有引力，由Gmg得M。活动与探究2：1答案：天体问题实际上是万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动规律的综合应用，解决问题的基本思路有两条：思路1利用在中心天体表面或附近万有引力近似等于重力，即Gmg0（g0表示天体表面的重力加速度）。注意：在研究卫星的问题中，若已知中心天体表面的重力加速度g0时，常运用GMg0R2作为桥梁，把“地上”和“天上”联系起来。由于这种代换的作用巨大，此式通常称为“黄金代换式”。思路2利用万有引力提供向心力。由此得到一个基本公式Gma，式中a表示向心加速度。而向心加速度又有a、a2r、av、a、ag这样几种表达形式，要根据具体问题，把这几种表达式代入公式讨论相关问题。2答案：（1）由Gm得v。（2）由Gm2r得。（3）由Gm（）2r得T2。（4）由Gman得an。迁移与应用2：CD解析：对卫星，万有引力提供向心力Gmam，得v，a，可见r越大，运行速度v越小，动能就越小，加速度a越小，周期T越大，角速度越小，选项C、D正确。高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到（单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等）。（2）常规实验题：主要考查课本实验，几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。（3）设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧（1）仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。（2）敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程呢？方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中；隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。（3）敢于解题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。（4）答题要规范，得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法，使用通用符号分步列式，不要用综合或连等式对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计算。高中物理考试注意事项高三学习成绩不好怎么办？看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买！1.计算大题绝对不能空着即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式（与答案一样），即便没有计算，我们也给对应的分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与答案不一样，老师们怎么理解呢？看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的（是你和阅卷老师的对话），不要给老师们的阅卷制造困难，图一定要画。见到很多学生不画图，也没有个依据，就直接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的？相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题（90年代的高考题）。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，实验题的最后一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考场上认真去执行的同学还是少数。小编推荐：高考物理答题技巧5.看不懂题意的，联系课本考点物理题联系实际的很多，比如天体联系宇航的，磁场联系粒子加速度器的，等等。这些应用问题很难理解，一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗，考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考，完全脱离了课本，这样怎么能做出来呢？6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似，遇到难题，无从下手，就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题，总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的，很多思考方法和切入点都是类似的。另外，笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路，帮助你梳理考点，搞明白定理定律、物理公式的使用。