高中物理必修2飞向太空-备课资料VIP专享

飞向太空-备课资料学习目标1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用.2.会用万有引力定律计算天体的质量.3.通过“计算天体质量”，引导学生掌握综合运用万有引力定律和圆周运动等知识分析具体问题的基本方法.4.了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系.5.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.学习提示本节重点讲述了万有引力定律在天文学上的重要应用，即天体质量的计算，又从万有引力提供向心力为出发点，讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度.重点是掌握万有引力定律应用中的一些基本思想和方法，注意不要把运行速度和发射速度混为一谈，注意解题过程中的一些隐含物理量.互动学习1.太阳的质量为 m1，地球的质量为 m2，它们之间的距离是 r，则它们之间的万有引力是：_______.答案：G221rmm2.若地球的质量为 m1，绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，其轨道半径为r，运行周期为 T，则需要的向心力为_______.答案：m122π4Tr3.重力加速度 g 的方向总是_______，在地球上不同的地方，g 的大小是_______.答案：竖直向下的 不同的知识链接本节学习中主要应用到万有引力定律和圆周运动的知识来解决天体中的许多问题.教材习题探讨第二节练习1.已知 T=365 天=365×24×3600s=3.16×107s r=1.5×1011m地球绕太阳做匀速圆周运动其向心力是太阳对它的引力提供的.设：太阳质量 M，地球质量 m由 G2rMm=mr（ Tπ2）2 得M=232π4GTr=27112112)1016.3(1067.6)105.1(14.34kg=2.0×1030 kg.2.所谓地球同步卫星是和地球自转周期相同，T=86400 s，从而使同步卫星高度 h 一定，由 F 引=F 向得G2)(hRMm=m（R+h）（ Tπ2）2解得 h=3.6×104 km如图 3－2－1 所示，一颗同步卫星能覆盖赤道的范围是，由图可知：方法点拨太阳对地球的引力提供地球做圆周运动的向心力.要发射同步卫星，必须同时满足三个条件：（1）卫星运动周期和地球自转周期相同 T=24 h.（2）卫星的运行轨道在地球的赤道平面内.（3）卫星距地面的高度有确定值（约 3.6×107m）.用心 爱心 专心cosα= OCOA=hRR=4106.364006400=0.151（α=81.3°）所以弧所对应的圆心角 2α=162.6°，因此要覆盖整个赤道至少需要的卫星数 n=6.162360=2.2取 n=3 个，实际应用时，是将三颗同步卫星对称地分布在赤道上方.ABCRO卫星图 3－2－13.在地面附近，重力等于万有引力，此力提供卫星做匀速圆周运动的...