\2018_2019学年高中物理第三章万有引力定律及其应用
2018_2019学年高中物理第三章万有引力定律及其应用微型专题3天体运动分析学案粤教版必修2201811143110.doc
2018_2019学年高中物理第三章万有引力定律及其应用第二节万有引力定律的应用学案粤教版必修2201811143104.doc
2018_2019学年高中物理第三章万有引力定律及其应用第三节飞向太空学案粤教版必修2201811143106.doc
2018_2019学年高中物理第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律学案粤教版必修2201811143108.doc
2018_2019学年高中物理第三章万有引力定律及其应用微型专题4卫星变轨问题和双星问题学案粤教版必修2201811143112.doc
第一节 万有引力定律
知识目标 核心素养
1.了解“地心说”和“日心说”的内容．
2．知道开普勒行星运动定律．
3．了解万有引力定律的发现过程．
4．理解万有引力定律的内容、公式并能解答有关问题. 1.了解人类认识物理自然规律的曲折性并加深对行星运动的理解．
2．了解万有引力定律得出的思路和过程，了解人类认识自然规律的方法．
3．培养学生简化问题、建立模型的能力.
一、天体的运动
1．两种对立的学说
局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美和谐的匀速圆周运动．但开普勒利用圆周运动模型描述火星的运动时，发现计算所得数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符．
2．开普勒行星运动定律
(1)第一定律(又称轨道定律)：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上．如图1所示．
(2)第二定律(又称面积定律)：行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积．如图2所示．
图1 图2
(3)第三定律(又称周期定律)：行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比．
二、万有引力定律
第二节 万有引力定律的应用
知识目标 核心素养
1.掌握利用万有引力定律计算天体质量的方法．
2．了解发现未知天体海王星、冥王星的过程．
3．理解人造卫星的运动规律．
4．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度. 1.了解万有引力定律对人类探索未知世界的作用．
2．了解人造卫星的相关知识．
3．知道科学的发展是人类认识世界和推动人类进步的强大动力.
一、计算天体的质量
1．地球质量的计算：若月球绕地球做匀速圆周运动，则月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供的，根据GMmr2＝m(2πT)2r可得M＝4π2r3GT2，知道月球绕地球运动的周期T以及它和地心之间的距离r就可以算出地球的质量．
2．行星(或中心天体)的质量计算：已知卫星绕行星(或行星绕中心天体)运动的周期和卫星与行星(或行星与中心天体)之间的距离，可以计算出行星(或中心天体)的质量．
二、发现未知天体
1．海王星的发现：英国剑桥大学青年学生亚当斯和法国青年天文学家勒维烈根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，柏林天文台的望远镜在他们笔下计算出来的位置附近发现了这颗行星——海王星．
2．其他天体的发现：近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体．
三、人造卫星和宇宙速度
1．牛顿的设想：如图1所示，把物体水平抛出，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造卫星．
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