高一物理第六章曲线运动(学案+教案)整理().pdf

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1、2011 年春学期高一物理导学案曹军整理班级姓名6.1 行星的运动课前预习1什么是地心说？什么是日心说？2开普勒第一定律内容是什么？3开普勒第二定律内容是什么？4开普勒第三定律内容是什么？课堂互动【融会贯通 】一、开普勒第一定律 做一做 ：用一条细绳和两个图钉来画椭圆。 想一想 ：椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系？ 说一说 ：开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在。二、开普勒第二定律 说一说 ：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在扫过相等的。 思考与讨论 ：当行星离太阳比较近的时候，运行的速度比较，而行星离太阳比较远的时候，运行的速度比

2、较。三、开普勒第三定律 说一说 ：所有行星的椭圆轨道的半长轴的跟公转周期的比值都相等。用公式来表示：。 思考与讨论 ：比值 k 对太阳的不同行星来说一样吗？k 与行星，而与有关。对绕地球运动的卫星来说，k 与卫星，而与有关。 说一说 ：实际上，多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，这时开普勒行星运动三定律可表述为：1行星绕太阳运动的轨道十分接近，太阳处在。2对某一个行星来说，它绕太阳运动的线速度大小（或角速度）不变，即做运动。3所有行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径r 的跟它公转周期T 的的比值都。即。【触类旁通 】例 1理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（

3、包括卫星绕行星的运动）都适用。关于开普勒第三定律公式kTa23，下列说法中正确的是（）A行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长B行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长C对于所有天体的行星或卫星，k 值都相等D不同天体的行星或卫星，k 值可能不相等例 2A、B 两颗人造地球卫星的质量之比为l：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为（）A1：2 B1：4 C22： 1 D 4：1 【无师自通 】1下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是（）A所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D所有行星的公转

4、周期与行星的轨道的半径成正比2关于公式kTa23，下列说法中正确的是（）A公式只适用于围绕太阳运行的行星B公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星C公式中的k 值，对于所有行星（或卫星）都相等D公式中的k 值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关3两颗行星的质量分别为21mm 和，绕太阳运行的轨道半长轴分别为21rr 和，则它们的公转周期之比为（）A21rrB3231rrC3231rrD无法确定4宇宙飞船绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若宇宙飞船绕太阳运动的周期为27y，则其轨道半径是地球轨道半径的（）A3 倍B6 倍C9 倍D 81 倍学后反思2011 年春学期高一物理导

5、学案曹军整理班级姓名6.2 太阳与行星间的引力课前预习1根据力和运动的关系，已知力的作用规律，可以确定物体的运动规律；反过来，已知物体的运动规律，能不能推测力的作用规律？2匀速圆周运动的向心力线速度表达式为Fn= 。 行星绕太阳做匀速圆周运动时开普勒第三定律表达式为。3为什么说太阳对行星有引力作用？又为什么说行星对太阳也有引力作用？4太阳与行星间的引力大小跟哪些因素有关？沿什么方向？课堂互动【融会贯通 】一、太阳对行星的引力 想一想 ：为什么说太阳对行星有引力作用？ 试一试 ：推导太阳对行星的引力F 跟行星的质量m 及行星到太阳的距离r 的关系：1设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为

6、r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为F= 。2行星绕太阳做匀速圆周运动的周期为T，则速度v 与周期 T 关系为 v= ，则向心力的周期表达式为F= 。3把开普勒第三定律表达式kTr23变形为krT32代入向心力公式F= 。4由上述公式可以说太阳对行星的引力F 与成正比， 与成反比，即 F 。二、行星对太阳的引力 想一想 ：为什么说行星对太阳也有引力作用？ 说一说 ：行星对太阳的引力F与成正比，与成反比，即 F。三、太阳与行星间的引力 思考与讨论 ：为什么说太阳与行星间的引力既与太阳的质量成正比又与行星的质量成正比？ 说一说 ：根据定律，太阳对行星的引力F 与行星对太阳的引力F 大小相等。概

7、括地说，太阳与行星间的引力大小与成正比，与成反比，即F= 。太阳与行星间的引力方向沿着。【触类旁通 】例 1两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=p，轨道半径之比r1：r2=q，则它们的公转周期之比T1：T2= ，它们受到太阳的引力之比F1：F2= 。例 2火星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力。已知火星运行的轨道半径为r，运行的周期为T，引力常量为G，根据太阳与行星间的引力公式写出太阳质量 M 的表达式。【无师自通 】1行星之所以绕太阳运动，是因为 ( ) A行星运动时的惯性作用B太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋转C太阳对行星有

8、约束运动的引力作用D行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳2太阳对行星的引力与行星对太阳的引力大小相等，其依据是 ( ) A牛顿第一定定律 B牛顿第二定律C牛顿第三定律 D开普勒第三定律3下面关于太阳对行星的引力说法中的正确的是 ( ) A太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比C太阳对行星的引力规律是由实验得出的D太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的4关于太阳与行星间引力2rMmGF的下列说法中正确的是 ( ) A公式中的G 是比例系数，是人为规定的B这一规律可适用于任何两物体

9、间的引力C太阳与行星间的引力是一对平衡力D检验这一规律是否适用于其它天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性学后反思2011 年春学期高一物理导学案曹军整理班级姓名6.3 万有引力定律课前预习1地球吸引月球的力、地球吸引苹果的力与太阳吸引行星的力是不是同种性质的力？2 “月地检验”要检验什么？3万有引力定律是谁发现的？内容是什么？是谁首先在实验室比较准确地得出了引力常量G的数值。课堂互动【融会贯通 】一、月地检验 说一说 ：“月地检验”要检验什么？如何检验？ 试一试 ：地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，月球绕地球运动的周期为27.3 天（ 2.36 106s） ，轨道半径为地球半径的6

10、0 倍，地球半径R=6.4 106m 。设质量为m的物体在月球轨道上运动的加速度（月球公转的向心加速度）为 a，则2ra，又T2，r=60R，得22460TRag26018 .936001。因此得出结论。二、万有引力定律 说一说 ：万有引力定律：自然界中两个物体都相互吸引，引力的方向上，引力的大小与成正比、 与它们之间的距离的成反比。即 F= 。三、引力常量 说一说 ：英国物理学家首先在实验室比较准确地得出了引力常量G的数值。 G的数值是G = 。 想一想 ：测定引力常量G的数值有何意义？ 思考与讨论 ：英国物理学家把太阳与行星之间的引力、地球与月球之间的引力、地球与地面物体之间的引力所遵从的

11、规律推广到宇宙万物之间，你觉得合适吗？为什么我们平时感觉不到身边的两个物体会相互吸引呢？【触类旁通 】例 1关于万有引力定律2rMmGF，下列说法中正确的是（）A牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间B卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G 的数值C两物体各自受到对方的引力的大小不一定相等，质量大的物体受到的引力也大D当 r 等于零时，万有引力为无穷大例 2质量都为50Kg的两个人相距1m，他们之间的万有引力大小是多大？这个力大约是每个人的重力的多少分之一？（g = 10m/s2）【无师自通 】1要使两物体间的万有引力减小到原来的1

12、/4，下列办法不可采用的是（）A使两物体的质量各减小一半，距离不变B使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变C使两物体间的距离增为原来的2 倍，质量不变D使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4 2质点 A 与质点 B 相距 L 时万有引力为F，若将 A 的质量增加为原来的3 倍， B 的质量增加为原来的 8 倍，将 AB 间距离增大为2L，则 AB 间万有引力将为（）A /4 B6C12D24 F 3地球质量大约是月球质量的81 倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（）A1：27 B1：9 C1：3 D9：1

13、4质量均为0.8107Kg 的两艘轮船相距100m 时，二者之间的万有引力大小与下列哪一个物体的重力大小相当（）A一只蚂蚁B 一个鸡蛋C一头大象D 一个质量为50 Kg 的人5两个质量分布均匀的球质量分别为m 与 4m，半径分别为R 与 2R，表面相距为R，则两球之间的万有引力为多大？学后反思2011 年春学期高一物理导学案曹军整理班级姓名6.4 万有引力理论的成就课前预习1怎样在实验室“称量”地球的质量？2怎样根据地球绕太阳运动的周期和轨道半径计算太阳的质量？3万有引力定律在发现未知天体上有哪些成就？课堂互动【融会贯通 】一、计算天体的质量1在实验室“称量”地球的质量： 说一说 ：卡文迪许为

14、什么把自己测定引力常量G的实验说成是“称量地球的重量”？ 试一试 ：“称量”地球质量的原理公式是，需知的条件有、，地球质量的表达式为M= ，其数值为M= Kg。 想一想 ：能不能用此方法“称量”月球的质量？2计算太阳的质量： 试一试 ：计算太阳质量的原理公式是，需知的条件有、，太阳质量的表达式为M= ，其数值为M= Kg。 思考与讨论 ：1行星绕太阳运动时轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值k 跟什么因素有关？2在什么情况下用此方法计算天体的质量？计算出的是运行天体的质量还是中心天体的质量？3能不能用此方法计算地球的质量？ 想一想 ：如果把天体看作质量分布均匀的球体，怎样计算天体的密度？二、

15、计算天体的重力加速度 说一说 ：计算天体的重力加速度的原理公式是，重力加速度的表达式g= 。三、发现未知天体 说一说 ：根据万有引力定律，人们发现了太阳的行星、，还计算了一颗著名慧星慧星的轨道并正确预言了它的回归。【触类旁通 】例 1地球绕太阳公转的轨道半径是R1，周期是 T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是（）A22322131TRTRB21322231TRTRC21222221TRTRD32223121TRTR例 2假设火星和地球都是球体，火星的质量M1与地球质量M2之比21MM= p；火星的半径R1与地球的半径R2之比21RR= q， 那么火星表面

16、的引力加速度g1与地球表面的重力加速度g2之比为（）A2qp Bp q2C qpDpq【无师自通 】1利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（）A已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期B已知月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和周期C已知月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和角速度D已知地球半径和地球表面重力加速度2木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。观察测出：木星绕太阳作圆周运动的半径为r1、 周期为 T1；木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2、 周期为 T2，已知 万有引力常量为G，则根据题中给定条件（）A能求出木星的质量B能求出木星与卫星间的万有引力C能求出太阳与木星间的万有引

17、力D可以断定22322131TrTr3 “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A 天体有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得卫星的周期为T，试计算A 天体的密度。4火星的质量和半径分别约为地球的101和21，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）A0.2gB0.4gC 2.5gD5g5某天体的质量约是地球质量的32 倍，半径约是地球半径的2 倍，已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2，求：（1）该天体表面的重力加速度为多大？（2）如果分别在该天体表面和地球表面以同样的初速度竖直上抛一物体，物体在该天体上上升的最大高度与在地球上上升的最大高度之比是多少？学后反思2011 年

18、春学期高一物理导学案曹军整理班级姓名6.4 万有引力理论的成就（习题课）【触类旁通 】例 1银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和 S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O 做匀速圆周运动。由天文观测得其周期为T，S1到O点的距离为r1，S1和 S2的距离为r ，已知万有引力常量为G。由此可求出S2的质量为 ( ) A 2122)(4GTrrr B23124GTrC2324GTr D22214GTrr例 2某科学家估测一个密度约为3105.1kg/m3的液态星球是否存在，他的主要根据之一就是它自转的周期，假若它存在，其自转周期的最小值约为（） （引

19、力常量111067.6GNm2/kg2）A104s B105s C2104s D 3104s 例 31990 年 5 月，紫金山天文台将他们发现的第2752 号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为 16 km.，若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同，已知地球半径 R=6 400 km ，地球表面重力加速度为g，则这个小行星表面的重力加速度为（）A400g Bg4001C20g Dg201【无师自通 】12001 年 10 月 22 日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG63015，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系

20、中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量（）A.地球绕太阳公转的周期和速度 B.太阳的质量和运行速度C.太阳质量和到MCG63015 的距离 D.太阳运行速度和到MCG630 15 的距离2最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕恒星运动一周所用的时间为 1200 年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个救据可以求出的量有（）A恒星质量与太阳质量之比B恒星密度与太阳密度之比C行星质量与地球质量之比D行星运行速度与地球公转速度之比3 一飞船在某行星表

21、面附近沿圆轨道绕该行星飞行.认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（）A飞船的轨道半径B飞船的运行速度C飞船的运行周期D行星的质量4英国新科学家（New Scientist） 杂志评选出2008 年度世界8 项科学之最，在XTEJ1650-500 双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约 45km， 质量M和半径R满足22McRG（c为光速，G为引力常量） ，则该黑洞表面重力加速度的数量级为（）A8210 m/sB10210m/sC12210m/sD14210 m/s5 某星球的质量约为地球的9 倍，半球约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体， 射程为 60

22、，则在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（）A.10 B.15 C.90 D.3606我国已启动“登月工程”，计划2011 年左右实现登月飞行。设想在月球表面上，宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t，当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是T，已知引力常量为G根据上述各量，试求：月球表面的重力加速度；月球的质量。学后反思2011 年春学期高一物理导学案曹军整理班级姓名6.5 宇宙航行课前预习1什么是第一宇宙速度？地球的第一宇宙速度是多大？怎样推导地球的第一宇宙速度？2什么是第二宇宙速度？地球的第二宇宙速度是多大？3什么是第三宇宙速度？地球的第三宇宙速

23、度是多大？课堂互动【融会贯通 】一、宇宙速度1. 第一宇宙速度: 说一说 ：在地面附近将物体以一定的水平速度发射出去，如果速度，物体不再在落回地球表面，而是刚好在地球表面附近围绕地球做运动，成为地球的，这时的发射速度就叫做第一宇宙速度。第一宇宙速度是人造地球卫星的最发射速度，也是卫星在地球表面附近围绕地球做匀速圆周运动的运行速度，是人造地球卫星的最运行速度。 试一试 ：设地球的质量为M ，人造地球卫星的质量为m、运行速度为v、它到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的向心力由提供，即，则 v= 。当卫星在地球表面附近运动时，它到地心的距离可以看作地球的半径R=6400Km ，则 v= km/s。

24、 想一想 ：有没有其它方法推导地球的第一宇宙速度？ 思考与讨论 ：人造地球卫星的线速度跟半径是什么关系？卫星的线速度什么时候最大？卫星的周期跟半径是什么关系？卫星的周期什么时候最小？什么是地球同步卫星？地球同步卫星有哪些特点？2. 第二宇宙速度: 说一说 ：在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会克服的引力，永远离开地球，成为太阳的人造行星，这时的发射速度就叫做第二宇宙速度。 思考与讨论 ：在地面附近发射物体，如果发射速度大于7.9km/s ，而小于11.2km/s ，它绕地球运行的轨迹是。3. 第三宇宙速度: 说一说 ：在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s

25、，它就会挣脱的束缚，飞到太阳系以外，成为人造小恒星，这时的发射速度就叫做第三宇宙速度。二、梦想成真： 说一说 ：1957 年 10 月 4 日，世界上第一颗人造地球卫星在发射成功，卫星质量83.6kg ，卫星绕地球运行周期。1962 年 4 月 12 日，苏联人成为第一个乘载人飞船进入太空的人。 1969 年 7 月 20 日，人类成功登上月球。2003 年 10 月 15 日，我国成功发射神航五号载人飞船，把中国第一位航天员送入太空。【触类旁通 】例 1 海王星的质量约是地球的16 倍，它的半径是地球的4 倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则海王星的第一宇宙速度为多大？例 2两颗人造地

26、球卫星A、B 绕地球做匀速圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则 A、B 的轨道半径之比和运行速率之比分别为（）ARA： RB=4：1，VA： VB=1：2 BRA：RB=4： 1，VA：VB=2： 1 CRA： RB=1：4，VA： VB=1：2DRA：RB=1： 4，VA：VB=2： 1 【无师自通 】1关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（）A它是人造卫星绕地球运行的最小速度B它是人造卫星绕地球运行的最大速度C它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度D它是能使卫星进人近地圆形轨道的最小发射速度2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

27、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。3据报道， “嫦娥一号” 和 “嫦娥二号” 绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km 和 100Km ，运动速率分别为v1和 v2，那么 v1和 v2的比值为（月球半径取1700Km ） （）A1918B1918C1819D18194如图所示， a、 b、c 是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，且Ma =M b Mc，下列说法中错误的是（）Ab、c的线速度大小相等，且小于a 的线速度Bb、c 运行周期相同，且大于a 的运行周期Cb、c的向心加速度大小相等，且小于a 的向心加速度Db、

28、c的向心力大小相等，且小于a 的向心力5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（）A它们的质量可能不同B它们的速率可能不同C它们的向心加速度大小可能不同D它们离地面的距离可能不同学后反思a b c 2011 年春学期高一物理导学案曹军整理班级姓名6.5 宇宙航行（习题课）【触类旁通 】例 1我国发射的一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1 号” ，设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的811，月球的半径约为地球半径的41，地球上的第一宇宙速度约为s/km9.7，则该探月卫星绕月运行的速率约为（）As/km4.0Bs/km8.1Cs/km11

29、Ds/km36例 2据中新社 3月10日消息，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图， 可以判定 （）A “天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B “天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期C “天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度D “神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接例 3发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经

30、点火，使其沿椭圆轨道2 运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于 Q点，轨道2、3 相切于 P点，如图6-1 所示，则当卫星分别在1、 2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3 上速率大于在轨道1 的速率B.卫星在轨道3 上角速度大于在轨道1 的角速度C.卫星在轨道1 上经过 Q点时的加速度大于它在轨道2 上经过 Q点时的加速度D. 卫星在轨道2 上经过 P点时的加速度大于它在轨道3 上经过 P点时的加速度例 4关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）A已知它的质量是1.24 t，若将它的质量增为2.84 t，其同步轨道半径变为原来的2 倍

31、B它的运行速度为7.9 km/s C它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播D它距地面的高度约为地球半径的5 倍，所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的361地球A B 1 2 3 p Q 【无师自通 】1 宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h 处释放， 经时间 t 后落到月球表面 （设月球半径为R） ，据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速率为（）AtRh2BtRh2CtRhDtRh22一颗人造卫星在绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为地球半径的2 倍， ，则该卫星做匀速圆周运动的速度（）A一定等于7 . 9km / s B一定

32、小于7 . 9km/s C一定大于7 . 9 km / s D介于7 . 9 km/s11. 2 km / s 3火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7 小时 39 分，火卫二的周期为30 小时 18 分，则两卫星相比（）A火卫一距火星表面近B火卫二的角速度较大C火卫一的运动速度较大D火卫二的向心加速度较大4据报道，我国数据中继卫星“天链一号01 星”于 2008 年 4 月 25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过 4 次变轨控制后， 于 5 月 1 日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的 “天链一号 01 星” ，下列说法正确的是（

33、）A.运行速度大于7.9 km/s B.离地面高度一定，相对地面静止C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等5我国于 2010 年 1月 17 日在西昌卫星发射中心成功发射了第三颗北斗导航卫星该卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道。如图为第四次变轨的示意图，卫星先沿椭圆轨道I 飞行，后在远地点P 处实现变轨， 由椭圆轨道I 进人同步轨道II 则该卫星（）A在轨道上的周期比地球自转周期大B在轨道上的加速度比在轨道I 上任意点的加速度大C在轨道上P 点的速度比在轨道I 上 P 点的速度大D在轨道上的速度比在轨道I 上任意点的速度大6银

34、河系恒星中大约有四分之一是双星。某双星由质量不等的星球A 和 B 组成，两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点P 做匀速圆周运动。已知A 和 B 的质量分别为21mm 和，且1:2:21mm，则（）A A、B 两星球的角速度之比为2：1 BA、B 两星球的线速度之比为2：1 C A、B 两星球的半径之比为1：2 D A、B 两星球的加速度之比为2：1 学后反思0 2011 年春学期高一物理导学案曹军整理班级姓名6.5 宇宙航行课前预习1. 从低速到高速在经典力学中，物体的质量是_ （填变化特点） ；在狭义相对论中，物体的质量是_（填变化特点） ，用公式表示为_；二者在 _条件下是

35、统一的。2. 时间与空间（1）物体运动的特征就是它的位置随时间而发生变化，生活经验告诉我们：空间就像_ ；它给物体的运动提供一个_ ，它对物体的运动本身_。也就是说，空间是_ 而存在的。时间就像 _；它计量着物体_，而任何物体 _。也就是说，时间是 _而存在的。（2）爱因斯坦所提出的时空观认为，在研究物体的_ ，即速度 _时，物体的长度（即物体所占有的空间）以及物理过程、化学过程，甚至生命过程的持续时间，都_。3. 从宏观到微观经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力，_能够正确地描述微观粒子运动的规律性。以上事实说明，经典力学的适用范围：_。4. 从弱引力

36、到强引力相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的_。课堂互动请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题用投影片出示：1、经典力学取得了哪些辉煌的成就？举例说明。2、经典力学在哪些领域不能适用？能说出为什么吗？举例说明。3、经典力学的适用范围是什么？自己概括一下。4、相对论和量子力学的出现是否否定 了牛顿的经典力学？应该怎样认识？5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”？学生活动：阅读教材，并思考上面的问题。分组讨论，代表发言。点评：教师活动：待学生阅读教材后，倾听学生代表的发言，和其他学生一起点评、补充。点评：学生A经典力学在微观领域和高速运动领

37、域不再适用；在不同参考系中不能适用；在强引力的情况下，经典的引力理论也是不适用的。学生 B因为微观粒子（如电子、质子、中子）在运动时不仅具有粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高速运动领域，由于物体运动速度太快，要导致质量发生变化，而经典力学认为质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用. 学生 C从上面分析知：牛顿运动定律的适用范围是：宏观物体，低速运动。教师总结：从经典力学到相对论的发展以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间 t 和质量 m 这三个物理量都与物体的运动速度无关.一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一

38、分钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量和运动时的质量一样.这就是经典力学的绝对时空观 . 到了 19 世纪末， 面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难.在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的时空观，于1905 年发表了题为论运动物体的电动力学的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论.狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随物体的运动速度而变化的 .长度、时间和质量随速度的变化关系可以用下列方程表达式：l=l0221cv（通称尺缩效应）t=2201cvt（钟慢效应）m=2201cvm（质速效应）上式中，各式里的v 都是物体的运动速度

39、，c 是真空中的光速，l0和 l 分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度；t 和 t0分别为在相对静止和运动的系统中测得的时间；m0和 m 分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量. 但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时（vc） ，则上面的一些结果就变为ll0，tt0，mm0，因而对于宏观低速运动的物体，使用牛顿定律来处理问题，还是足够精确的. 继狭义相对论之后，1915 年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了. “狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论.【融会贯

40、通 】1、20 世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了，改变了经典力学的一些结论在经典力学中，物体的质量是的，而相对论指出质量随着速度变化而2、20 世纪初期，建立了，它能够正确地描述微观粒子的运动规律3、经典力学只适用于解决问题，不能用来处理问题，经典力学只适用于物体，一般不适用于4、微观粒子的运动不仅具有性同时具有波动性它们的运动规律很多情况下不能用经典力学来说明要增强正确描述微观粒子的运动规律，需要用5、牛顿运动规律只适用于物体的运动，狭义相对论阐述物体在以的速度运动时所遵从的规律6、 地球以 C=3104m/s 的速度绕太阳公转，它的质量是静止质量的多少倍？当一个物体以v0.8C的速度运动

41、时，它的质量是静止质量的多少倍？【无师自通 】1下列说法正确的是（）爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律A. B. C. D.2下列说法正确的是（）A.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变B.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度

42、的增大而增大D.上述说法都是错误的3关于狭义相对论和经典力学，下面说法中正确的是（）A狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论B狭义相对论和经典力学其实是同一理论C在物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律D.上述说法都是错误的4关于经典力学和量子力学，下面说法中正确的是（）A.不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B.量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动C.经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D.上述说法都是错误的5对于经典力学理论，下列说法中正确的是（）A经典力学是物理学和

43、天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础B经典力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的C经典力学具有丰富的理论成果也建立了实证科学的方法体系D当物体运动速度很大（vc） 、引力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差6对于时空观的认识，下列说法正确的是（）A相对论给出了物体在高速运动时所遵循的规律B相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例C经典物理学在自己的适用范围内还将继续发挥作用D经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验7下列关于经典力学说法正确的是（）A实证科学方法的建立标志着自然科学从哲学形态中分离出来了B现代科学依赖实验科学方法取得了辉煌的成就与胜利C伟大的科学成就总是伴随着独特的研究方法和崇高的科学精神D牛顿在科学研究中采用的重要的科学方法为：分析方法和综合方法学后反思