人教版高二物理必修二第六章萬有引力與航天導(dǎo)學(xué)案（含答案精排版）6.4萬有引力理論的成就

6.4 萬有引力理論的成就制作：_審核：_班級(jí)： .組名： . 姓名： .時(shí)間： 年 月 日【本卷要求】：1. 自主性、積極性2. 動(dòng)腦思考3. 每個(gè)點(diǎn)都要達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是能夠“獨(dú)立做出來”，不達(dá)標(biāo)你的努力就體現(xiàn)不出來4. 聽懂是騙人的，看懂是騙人的，做出來才是自己的5. 該記的記，該理解的理解，該練習(xí)的練習(xí)，該總結(jié)的總結(jié)，勿懈怠！6. 明確在學(xué)習(xí)什么東西，對(duì)其中的概念、定律等要追根溯源，弄清來龍去脈才能理解透徹、應(yīng)用靈活7. 先會(huì)后熟：一種題型先模仿、思考，弄懂了，再多做幾道同類型的，總結(jié)出這種題型的做法，直到條件反射8. 每做完一道題都要總結(jié)該題涉及的知識(shí)點(diǎn)和方法9. 做完本卷，總結(jié)該章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以及常見題型及做法10. 獨(dú)立限時(shí)滿分作答11. 多做多思，孰能生巧，熟到條件反射，這樣一是能見到更多的出題方式，二是能提高做題速度12. 循環(huán)復(fù)習(xí)13. 步驟規(guī)范，書寫整潔14. 錯(cuò)題本的建立：在每次發(fā)的試卷資料的右上角寫上日期，同一科目的試卷按日期順序放好。在做錯(cuò)的題號(hào)上畫叉號(hào)，在不會(huì)做的題號(hào)上畫問號(hào)，以后就是一本很好的錯(cuò)題集。其他資料亦如此處理。這種方式簡(jiǎn)單實(shí)用。同時(shí)，當(dāng)你積攢到一定程度，看到自己做過的厚厚的資料，難道不會(huì)由衷的產(chǎn)生一種成就感么？！【一分鐘德育】用正確冷靜的方式解決同學(xué)糾紛 人的一生就那么幾十年，每一年都耽誤不得，特別是在你年輕的時(shí)候。用不冷靜的方式來處理同學(xué)糾紛，受閃失的不僅有別人，還有你自己。當(dāng)一個(gè)人無視法律把別人的生命終止了，自己的生命也會(huì)被終止。時(shí)間是最好的化解矛盾的良方。只要我們心胸開闊一點(diǎn)，眼前的一切糾紛都是過眼云煙。一般來講，高中生要比初中生理智許多，遇事開始有一些理性的思考。但是在高中學(xué)校，同學(xué)之間發(fā)生不愉快的事情，產(chǎn)生糾紛，甚至發(fā)展到打架斗毆的地步，也并不是沒有。在有些學(xué)校還經(jīng)常見到。高中三年要順利地完成學(xué)業(yè)，成人成才，同學(xué)關(guān)系非常重要。這也是你這個(gè)階段的一個(gè)重要的生活學(xué)習(xí)的環(huán)境。人的一生就那么幾十年，每一年都耽誤不得，特別是在你年輕的時(shí)候。何況高中三年，是你從一個(gè)不懂事的少年向青年過渡的三年，是你即將進(jìn)入大學(xué)深造，或者即將進(jìn)入社會(huì)的三年。這三年你是在為自己的人生邁入一個(gè)新的起點(diǎn)而積蓄知識(shí)和力量。你不能有半點(diǎn)閃失。當(dāng)你用不冷靜的方式來處理同學(xué)糾紛，受閃失的不僅有別人，還有你自己。高中階段同學(xué)之間容易產(chǎn)生糾紛的事情不外乎這樣一些：說別人或者別人說自己不中聽的話，為了某個(gè)觀點(diǎn)而爭(zhēng)執(zhí)，為了某本書或?qū)W習(xí)用具而爭(zhēng)執(zhí)，為了本班的某件事情與別的班同學(xué)一爭(zhēng)高低，在球場(chǎng)上爭(zhēng)斗，看不慣別人或者別人看不慣自己的某些習(xí)慣而冷語相譏，為了某個(gè)自己喜歡的男(女)同學(xué)而與別人發(fā)生語言和肢體沖突，等等。你可以冷靜地想一想，這些糾紛有多少是為有利于你的成長(zhǎng)而產(chǎn)生的呢？你會(huì)發(fā)現(xiàn)，沒有多少！高中生處在青春的躁動(dòng)期，情緒最容易沖動(dòng)。為了一件小事，釀成大錯(cuò)，甚至釀成慘劇的事情，在高中校園里每年都發(fā)生過。前年某個(gè)高中學(xué)校的學(xué)生為了幾次口角而殺死同學(xué)的案例我們記憶猶新，本學(xué)期某校高中生為分班而殺死班主任的惡性事件就在我們眼前。幾次口角有多大的事呢？分班的問題又有什么不好解決的呢？人的生命是最為可貴的，當(dāng)一個(gè)人無視法律把別人的生命終止了，自己的生命也會(huì)被終止。這是何苦??！沖動(dòng)之下做出的事情，給自己，給家人，給別人帶來的是無法挽回的損失和傷痛。高中三年，你應(yīng)該學(xué)會(huì)避免產(chǎn)生糾紛。這段時(shí)間，你的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)之外的事情你沒有必要與別人爭(zhēng)一個(gè)高低。與同學(xué)在一起，多討論學(xué)習(xí)，少說些是非。你要加強(qiáng)個(gè)人修養(yǎng)，成為一個(gè)說話做事都讓同學(xué)們敬佩的人。你最好不要與那些有不良行為習(xí)慣的同學(xué)為伍。做到了這幾點(diǎn)，與別人產(chǎn)生糾紛的可能性就少了許多。如果糾紛已經(jīng)產(chǎn)生了，這時(shí)候你最應(yīng)該注意的就是冷靜，不要激起更大的矛盾沖突。你可以先走開，讓對(duì)方也冷靜下來，過一段時(shí)間之后，與對(duì)方再平靜地溝通。同學(xué)嘛，有什么大不了的矛盾，有什么必要成為一對(duì)冤家。如果直接溝通不好，你可以找相好的同學(xué)從中間協(xié)調(diào)。同學(xué)還協(xié)調(diào)不好，就報(bào)告老師，讓老師分別找你們談心，找到解決矛盾的辦法。還可以讓老師找來雙方家長(zhǎng)共同解決矛盾。切忌在與同學(xué)產(chǎn)生糾紛后，找別的相好的同學(xué)，找社會(huì)閑散人員，找家長(zhǎng)，來把對(duì)方狠狠地教訓(xùn)一通。這不是解決問題的辦法，只能將矛盾引向更加激化的地步。在天門中學(xué)，如果有學(xué)生這樣做，無論是誰，都要受到退學(xué)的處分。同學(xué)之間，有多少糾紛解決不了的呢？沒有。時(shí)間是最好的化解矛盾的良方。只要在產(chǎn)生糾紛的當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)?，大家冷靜下來，多退讓一步，也就過去了。若干年后，當(dāng)你們走入社會(huì)，有了各自的事業(yè)、家庭，大家再相聚時(shí)，提起這段往事，你們會(huì)為自己的行為感到好笑。2019年12月，我在國家教育行政學(xué)院培訓(xùn)，幾個(gè)天門中學(xué)校友約我吃飯，飯桌上，他們談起當(dāng)年在學(xué)校時(shí)的情景，都說：“我們?cè)趯W(xué)校時(shí)太調(diào)皮了，干了許多壞事，害得老師一天到晚為我們操心。”他們說這話的時(shí)候，多少有一點(diǎn)調(diào)侃的味道，但調(diào)侃之中，也充分地流露出他們回首高中時(shí)代的某種追悔的心情。人這一生中很多事情就是這樣，年輕的時(shí)候，父母老師說的話很難聽進(jìn)去，當(dāng)自己親身體驗(yàn)了，經(jīng)歷了，也明白了，然而時(shí)間都過去了，不可能再回來了。同學(xué)之間的糾紛也是這樣，高中三年，你可能常有一些大大小小的糾紛不斷，再過三年、五年、十年，當(dāng)同學(xué)相聚，回首高中時(shí)的一些糾紛，我想絕大多數(shù)同學(xué)都會(huì)是一笑而過。只要我們心胸開闊一點(diǎn)，眼前的一切糾紛都是過眼云煙?！净仨黄场咳f有引力定律【目標(biāo)及達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)】知識(shí)與技能1 了解萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用2 會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量和密度3 掌握綜合運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析具體問題的方法過程與方法通過求解太陽.地球的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的運(yùn)用能力情感態(tài)度與價(jià)值觀通過介紹用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)未知天體的過程，使學(xué)生懂得理論來源于實(shí)踐，反過來又可以指導(dǎo)實(shí)踐的辨證唯物主義觀點(diǎn)【重點(diǎn)】1、行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的。2、會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量?！倦y點(diǎn)】根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量和密度【導(dǎo)讀導(dǎo)思】達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：思考并完成下列問題和任務(wù)，并能獨(dú)立向別人表述出來（書面或口述）自主學(xué)習(xí)、課前診斷先通讀教材，畫出本節(jié)課中的基本概念及物理規(guī)律，回答導(dǎo)學(xué)案預(yù)習(xí)中涉及的問題，獨(dú)立完成，限時(shí)25分鐘。一、在地球表面上時(shí)，思考下列問題：1. 在其他緯度位置時(shí)，萬有引力、重力、向心力有什么區(qū)別和聯(lián)系？2.在兩極時(shí)，萬有引力、重力、向心力有什么區(qū)別和聯(lián)系？3. 在赤道上時(shí)，萬有引力、重力、向心力有什么區(qū)別和聯(lián)系？辨析：1.在什么地方三個(gè)力方向相同？2.重力就是萬有引力嗎？什么時(shí)候可以將重力近似看作萬有引力？一、“科學(xué)真實(shí)迷人”閱讀教材“科學(xué)真實(shí)迷人”部分的內(nèi)容，思考問題1、推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，說明卡文迪許為什么能把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的重量”？2、設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R =6.4106m，引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。二、如何求星體的重力加速度？三、計(jì)算中心天體的質(zhì)量閱讀教材“天體質(zhì)量的計(jì)算”部分的內(nèi)容，同時(shí)考慮下列問題質(zhì)量為m的行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑為r，周期為T,如何求出太陽的質(zhì)量？1、應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么?2、求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么?3、能不能求繞行天體的質(zhì)量m？四、如何求星體的密度？五、發(fā)現(xiàn)未知天體閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，考慮以下問題1、應(yīng)用萬有引力定律除可估算天體質(zhì)量外，還可以在天文學(xué)上有何應(yīng)用？2、應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星？3、人們是怎樣應(yīng)用萬有引力定律來發(fā)現(xiàn)未知天體的?發(fā)表你的看法?！眷柟叹毩?xí)】1. 達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：（1）每道題都能獨(dú)立做出來，并總結(jié)涉及的知識(shí)點(diǎn)；（2）嘗試總結(jié)出常見題型及其做法。2. 本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。3. 限時(shí)訓(xùn)練：請(qǐng)計(jì)時(shí)，在保證正確的情況下，盡量快些。提高效率，節(jié)省時(shí)間，提高專注力。第I卷（選擇題）選擇題（每題6分，多選題對(duì)而不全得3分，錯(cuò)選得0分）1(單選)設(shè)在地球上和在x天體上，以相同的初速度豎直上拋一物體，物體上升的最大高度比為K(均不計(jì)阻力)，且已知地球和x天體的半徑比也為K，則地球質(zhì)量與x天體的質(zhì)量比為()A1BKCK2D1/K2(單選)設(shè)地球表面重力加速度為g0，物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則g/g0為()11/91/41/163(單選)對(duì)于萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F，下列說法正確的是()公式中G為引力常數(shù)，是人為規(guī)定的r趨近于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大m1、m2之間的萬有引力總是大小相等，與m1、m2的質(zhì)量是否相等無關(guān)m1、m2之間的萬有引力總是大小相等方向相反，是一對(duì)平衡力4(單選)地球的半徑為R，地球表面處物體所受的重力為mg，近似等于物體所受的萬有引力關(guān)于物體在下列位置所受萬有引力大小的說法中，正確的是()離地面高度R處為4mg 離地面高度R處為mg/2離地面高度3R處為mg/3 離地心R/2處為4mg5(單選)物體在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6，這說明了()A地球的半徑是月球半徑的6倍B地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的6倍C月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6D物體在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/66(單選)關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是()A地球是靜止的，是宇宙的中心B太陽是宇宙的中心C地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D九大行星都繞太陽運(yùn)動(dòng)，其軌道是橢圓7(單選)太陽表面半徑為R，平均密度為 ，地球表面半徑和平均密度分別為R和 ，地球表面附近的重力加速度為g0 ，則太陽表面附近的重力加速度g()ABrrg0Cg0Dg08(單選)假設(shè)火星和地球都是球體，火星質(zhì)量M火和地球質(zhì)量M地之比為M火/M地p，火星半徑R火和地球半徑R地之比為R火/R地q，那么火星表面處的重力加速度g火和地球表面處的重力加速度g地之比g火/g地等于()Ap/q2Bpq2Cp/qDpq第II卷（非選擇題）注意事項(xiàng)：用鋼筆或圓珠筆答在答題卡中指定位置（用鉛筆答卷不得分，作圖除外）填空題（每題6分）1已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，萬有引力恒量為G，用以上各量表示地球質(zhì)量M_2.已知地球半徑約為6.4106 m，又知月球繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似看做圓周運(yùn)動(dòng)，則可估算出月球到地心的距離為_m(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)3.火星的半徑是地球半徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9，那么地球表面質(zhì)量為50 kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的_倍解答題（每題12分）1.已知太陽光從太陽射到地球需時(shí)間500s,地球公轉(zhuǎn)軌道可近似看成圓軌道,地球半徑為6400km,試計(jì)算太陽質(zhì)量M與地球質(zhì)量m之比? 2.某物體在地面上受到的重力為160N,將它放置在衛(wèi)星中,在衛(wèi)星以a=1/2 g隨火箭向上加速度上升的過程中,當(dāng)物體與衛(wèi)星中的支持物的相互擠壓力為90N時(shí),求此時(shí)衛(wèi)星距地球表面有多遠(yuǎn)? （地球半徑R=6.4103km,g=10m/s2）3.一艘宇宙飛船飛近某一個(gè)不知名的行星,并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道,宇航員進(jìn)行預(yù)定的考察工作,宇航員能不能僅用一只表通過測(cè)定時(shí)間來測(cè)定該行星的密度? 說明理由及推導(dǎo)過程.4.兩個(gè)星球組成雙星,它們?cè)谙嗷ブg的萬有引力作用下,繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),現(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為R,其運(yùn)動(dòng)周期為T,求兩星的總質(zhì)量?5.假如地球自轉(zhuǎn)速度達(dá)到使赤道上的物體“飄”起來(即完全失重)，那么地球上一天等于多少小時(shí)？(地球半徑取6.4106 m)6.飛船以ag/2的加速度勻加速上升，由于超重現(xiàn)象，用彈簧秤測(cè)得質(zhì)量為10 kg的物體重量為75 N由此可知，飛船所處位置距地面高度為多大？(地球半徑為6400 km， g10 m/s2) 7.兩顆靠得很近的恒星，必須各以一定的速率繞它們連線上某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，才不至于由于萬有引力的作用而將它們吸引到一起已知這兩顆恒星的質(zhì)量為m1、m2，相距L，求這兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期【課堂小結(jié)】1.請(qǐng)列出本節(jié)的知識(shí)框架（20分，不要求多完整，把你想到的列出來就行）2.你總結(jié)了哪幾個(gè)題型？這些題怎么做？（20分，不要求多完整，把你想到的寫出來就行）3.其他你認(rèn)為需要寫的東西：_._【小組任務(wù)設(shè)計(jì)】6.4 萬有引力理論的成就參考答案選擇題1解析：mgG，gGH，g兩式聯(lián)立求解得：MMK1答案：B2解析：本題考查萬有引力定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用地球表面處的重力加速度和在離地心高4R處的加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬有引力產(chǎn)生，所以有FGmg，答案：D3C4.解析：FmgG，F(xiàn)mgG，F(xiàn)Fmg故C選項(xiàng)正確答案：C5D6D7解析：mg0G，g0GGp R3r /R2，g0p Gr R同理可得gp Gr R故gg0，則C選項(xiàng)正確答案：C8解析：由Gmg，得g所以，()2P/q2答案：A填空題1.解析：地球表面上物體重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，即mgG所以M答案：2.解析：地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)所需的向心力，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為27天，即GmrT27243600 sGmg由、兩式可得r4108 m答案：41083.解析：物體受地球的吸引力為FG物體受火星的吸引力為FG 兩式相除得答案：解答題1. 3105 B 2. 1.92km 3. =3/GT2 4. 42r3/G