高三物理匀速圆周运动；圆周运动的实例分析；万有引力定律；人造地球卫星北师大版【本讲教育信息】一.教学内容：专题一匀速圆周运动专题二圆周运动的实例分析专题三万有引力定律专题四人造地球卫星［教学过程］专题一匀速圆周运动1.运动条件：（1）物体做曲线运动条件：一个物体做曲线运动，速度方向肯定时刻变化，说明曲线运动是变速运动，有加速度，F合≠0，如果F合与运动方向在一直线上，物体作变速直线运动，只有F合的方向与v运动方向有夹角（0＜θ＜180°）时，物体做曲线运动。（2）物体做匀速圆周运动条件：（需要）F向＝F合（提供）可见F合大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。注：用心爱心专心2.描述圆周运动的运动学物理量：（3）周期：T用心爱心专心描述速度方向变化的快慢。注：①匀速圆周运动中，、T、n、R不变，v、a向时刻变化（方向）。时值。3.描述圆周运动的动力学物理量：向心力。（1）向心力来源：向心力是根据力的作用效果来命名的，不是什么特殊性质的力，是由物体的实际受力来提供，可以是F引，重力，弹力，摩擦力等，可以是它们的合力，也可以是某个力的分力。举例：天体运转：F向=F引水平转盘上跟着匀速转动的物体F向=f静。（弹簧）绳拉小球在光滑水平面匀速转动F向=T（F向=f弹）F向=N（mg=f静）用心爱心专心带电粒子垂直射入匀强磁场匀速圆周F向=f洛电子绕原子核旋转F向=F库圆锥摆：F向=F合（重力和弹力的合力）用心爱心专心绳拉小球在竖直面作变速圆周用心爱心专心（3）向心力方向：总是沿半径指向圆心，与速度方向永远垂直。（4）作用效果：只改变线速度方向，不改变线速度大小。用心爱心专心专题二圆周运动的实例分析1.研究圆周运动的基本方法：（利用牛顿第二定律研究）（1）确定研究对象。（2）确定圆运动的轨道平面和圆心的位置，以便确定向心力的方向。（3）受力分析，在半径方向指向圆心和垂直半径方向建坐标轴，（不在坐标轴上力可进行分解）。（4）列方程：如半球形碗的光滑内表面，小球水平圆周运动，F向=Nx，竖直圆周运动，F向=N－mg用心爱心专心2.竖直平面内圆周运动的临界问题：（1）绳拉小球，在光滑轨道由于绳是软的，只能产生沿绳收缩方向的拉力，不能产生小球支持力，故小球通过最高点临界条件：用心爱心专心（2）物体支撑小球（杆，管壁）：由于轻杆对小球既能产生拉力（向下），也可产生支持力（向上），所以小球通过最高点临界条件：用心爱心专心注：用心爱心专心度。专题三万有引力定律1.分析天体运动基本方法：2.估算中心天体质量M，平均密度ρ：测其它天体绕中心天体运动半径r，周期T，则用心爱心专心注：当卫星沿天体表面绕天体运行，r=R0，则：3.万有引力和重力：在地球表面：由于地球自转，地球表面的物体随地球自转需向心力，重力实际上是万有引力的一个分力。用心爱心专心从赤道→两极，g逐渐增大。注：用心爱心专心4.卫星绕地球运动的向心加速度a1和物体随地球自转向心加速度a2。专题四人造地球卫星1.解决卫星问题思路：以地心为圆心做匀速圆周运动F向=F引2.卫星绕行速度、角速度，周期与轨道半径r关系：r=R+h用心爱心专心3.运行速度和发射速度：发射速度：r↑v发射↑（原因：升空过程克服地球引力（G）做功）（1）第一宇宙速度（环绕速度）：人造地球卫星最大的运行速度，最小发射速度。7.9km/s用心爱心专心4.地球同步卫星：（1）T=T自转，相对地球静止（2）轨道平面：赤道平面上（3）同步卫星运行v，运行高度h定值h=r－R=36000km，v=3.1km/s。用心爱心专心【典型例题】例1.A.6.0N的拉力B.6.0N的压力C.24N的拉力D.24N的压力用心爱心专心答案：B解析：解法一：设小球以速率v0通过最高点时，球对杆的作用力恰好为零，即如下图示为小球的受力情况图用心爱心专心解法二：设杆对小球的作用力为FN（由于方向未知，设为向下）如图所示，由向心力公式得：负号说明FN的方向与假设方向相反，即向上。例2.（2004年，江苏南通模拟）如图所示为宇宙中有一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0。用心爱心专心（1）中央恒星O的质量是多大...
