2021年高中物理必修二教案最新范文

1、文章編碼：XXXX日期：2021年x月x日Error! No text of specified style in document.頁碼：第23頁 共23頁高中物理必修二教案最新范文物理教師要培養(yǎng)學生研究問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的處理問題的能力。以下是整理的高中物理必修二教案，希望可以提供給大家進行參考和借鑒。高中物理必修二教案范文一：萬有引力定律教學目標知識目標：1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律。3、知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵守相同的規(guī)律能力目標：1、培養(yǎng)學生研究問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的

2、處理問題的能力。2、訓練學生透過現(xiàn)象(行星的運動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力德育目標：1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程，說明科學研究的長期性，連續(xù)性及艱巨性，滲透科學發(fā)現(xiàn)的方_教育。2、培養(yǎng)學生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。教學重難點教學重點：月地檢驗的推倒過程教學難點：任何兩個物體間都存在萬有引力教學過程(一) 引入：太陽對 行星的引力是行星做圓周運動的向心力，這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?若真是這樣，物體離地面越遠，其受到地球的引力就應(yīng)該越小 ，可是地面上

3、的物體距地面很遠時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里，物體也會像月球那樣圍繞地球運動。地球?qū)υ虑虻囊?，地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力，太陽對行星的引力，是同一 種力。你是這樣認為的嗎?(二)新課教學：一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程(引導(dǎo)學生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)假想，理論推導(dǎo)實驗檢驗(1) 牛頓對引力的思考牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力，這只是一種傳說。但是，他對天體和地球的引力確實作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究，產(chǎn)生如下的假想：太陽、行星以及離我們很遠的恒星，不管彼此相距多遠，都是互相吸引著，其引力隨距離的增大而減小，地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn)，就是靠劂的引

4、力維持。同樣，地球不僅吸引地面上和表面附近的物體，而且也可以吸引很遠的物體(如月亮)，其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進一步猜想，宇宙間任何物體間都存在吸引力，這些力具有相同的本質(zhì)，遵循同樣的力學規(guī)律，其大小都與兩者間距離的平方成反比。(2) 牛頓對定律的推導(dǎo)首先，要證明太陽的引力與距離平方成反比，牛頓憑著他對于數(shù)學和物理學證明的驚人創(chuàng)造才能，大膽地將自己從地面上物體運動中總結(jié)出來的運動定律，應(yīng)用到天體的運動上，結(jié)合開普勒行星運動定律，從理論上推導(dǎo)出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比，還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比，牛頓再研究了衛(wèi)星的運動，結(jié)論是：它們間的引力也是與行星和

5、衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比。(3)。牛頓對定律的檢驗以上結(jié)論是否正確，還需經(jīng)過實驗檢驗。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果，憑借理想實驗巧妙地解決了這一難題。牛頓設(shè)想，某物體在地球表面時，其重力加速度為g，若將它放到月球軌道上，讓它繞地球運動時，其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1，和在月球軌道上運行時受到的作用力F2，都是來自地球的吸引力，其大小與距離的平方成反比，那么，a和g之間應(yīng)有如下關(guān)系：已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍，得。從動力學角度得出的這一結(jié)果，與前面用運動學公式算出的數(shù)據(jù)完全一致，牛頓證實了關(guān)于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質(zhì)力，都遵

6、循同樣的力學規(guī)律的假想是正確的。牛頓把這種引力規(guī)律做了合理的推廣，在1687年發(fā)表了萬有引力定律?？梢杂孟卤韥肀磉_牛頓推證萬有引力定律的思路。(引導(dǎo)學生根據(jù)問題看書，教師引導(dǎo)總結(jié))(1)什么是萬有引力?并舉出實例。(2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學表達式如何?(3)萬有引力定律的適用條件是什么?二.萬有引力定律1、內(nèi)容:自然界中任何兩個物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。2.公式：3.各物理量的含義及單位：F為兩個物體間的引力，單位：N.m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，單位：kgr為它們間的距

7、離，單位：mG為萬有引力常量：G=6.6710-11 Nm2/kg2，單位：Nm2/kg2.4.萬有引力定律的理解萬有引力F是因為相互作用的物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學習的電荷間的引力、磁極間的引力不同。強調(diào)說明：A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上.C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義.D.萬有引力的獨立性.兩物體間

8、的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān). r為兩個物體間距離：A、若物體可以視為質(zhì)點，r是兩個質(zhì)點間的距離。B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。C、若物體不能視為質(zhì)點，則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點的集合，然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點間的引力，再按矢量法求它們的合力。 G為萬有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力隨堂練習：1、探究：叫兩名學生上講臺做兩個游戲：一個是兩人靠攏后離開三次以上，二個是叫兩人設(shè)法跳起來停在空中看是否能做到。然后設(shè)問：既然自然界中任何兩個物體間都有萬有引力，

9、那么在日常生活中，我們各自之間或人與物體之間，為什么都對這種作用沒有任何感覺呢?具體計算：地面上兩個50kg的質(zhì)點，相距1m遠時它們間的萬有引力多大?已知地球的質(zhì)量約為6.01024kg，地球半徑為6.4106m，則這個物體和地球之間的萬有引力又是多大?(F1=1.667510-7N，F(xiàn)2=493N)(學生計算后回答)本題點評：由此可見通常物體間的萬有引力極小，一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是( )A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變C.使其中一個物體質(zhì)

10、量減為原來的1/4,距離不變D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4答案：ABC3.設(shè)地球表面重力加速度為，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，則為()A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16提示：兩處的加速度各由何力而產(chǎn)生?滿足何規(guī)律?答案：D三.引力恒量的測定牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小，用實驗測定極其困難。直到一百多年之后，才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。(1)用扭秤測定引力恒量的方法卡文迪許解決問題的思路是：將不易觀察的微小變化量，轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量，再根據(jù)顯著變化量與

11、微小量的關(guān)系，算出微小變化量。問：卡文迪許扭秤實驗中如何實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化?測引力(極小)轉(zhuǎn)化為測引力矩，再轉(zhuǎn)化為測石英絲扭轉(zhuǎn)角度，最后轉(zhuǎn)化為光點在刻度尺上移動的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩，進而求得引力，確定引力恒量的值?？ㄎ牡显S在測定引力恒量的同時，也證明了萬有引力定律的正確性。(四)、小結(jié)本節(jié)課重點學習了萬有引力定律的內(nèi)容、表達式、理解以及簡單的應(yīng)用重點理解定律的普遍性、普適性，對萬有引力的性質(zhì)有深層的認識對萬有引力定律的理解應(yīng)注意以下幾點：(1) 萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其他作用力。(2) 萬

12、有引力恒量的普適性。它是一個僅和m、r、F單位選擇有關(guān)，而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。(3) 兩物體間的引力，是一對作用力和反作用力。(4) 萬有力定律只適用于質(zhì)點和質(zhì)量分布均勻球體間的相互作用。課后習題課本71頁：2、3板書萬有引力定律1、萬有引力定律的推導(dǎo)：2、萬有引力定律內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。公式：G是引力常量，r為它們間的距離各物理量的含義及單位：萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義：3.引力恒量的測定4.萬有引力定律的理解萬有引力F是因為相互作用的物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力，與初中學習的電荷間的引力、磁極間的引力不

13、同。強調(diào)說明：A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質(zhì)量的物體間都存在這種相互吸引的力.B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上.C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義.D.萬有引力的獨立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質(zhì)量有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān). r為兩個物體間距離：A、若物體可以視為質(zhì)點，r是兩個質(zhì)點間的距離。B、若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它

14、們的幾何中心的距離。C、若物體不能視為質(zhì)點，則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點的集合，然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點間的引力，再按矢量法求它們的合力。 G為萬有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力高中物理必修二教案范文二：萬有引力理論的成就教學目標1、知識與技能(1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關(guān)系，計算地球質(zhì)量;(2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力，會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量;(3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應(yīng)用。2.過程與方法：(1)培養(yǎng)學生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法

15、;(2)培養(yǎng)學生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;(3)培養(yǎng)學生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。3.情感態(tài)度與價值觀：(1)培養(yǎng)學生認真嚴禁的科學態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì);(2)體會物理學規(guī)律的簡潔性和普適性，領(lǐng)略物理學的優(yōu)美。教學重難點教學重點地球質(zhì)量的計算、太陽等中心天體質(zhì)量的計算。教學難點根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。教學工具多媒體、板書教學過程一、計算天體的質(zhì)量1.基本知識(1)地球質(zhì)量的計算依據(jù)：地球表面的物體，若不考慮地球自轉(zhuǎn)，物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，即結(jié)論：只要知道g、R的值，就可計算出地球的質(zhì)量.(2)太陽質(zhì)量的計算依據(jù)：質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻

16、速圓周運動時，行星與太陽間的萬有引力充當向心力，即結(jié)論：只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r，就可以計算出行星的質(zhì)量.2.思考判斷(1)地球表面的物體，重力就是物體所受的萬有引力.()(2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，萬有引力提供向心力.()(3)利用地球繞太陽轉(zhuǎn)動，可求地球的質(zhì)量.()3.探究交流若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T和半徑r，由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢?【提示】能求出地球的質(zhì)量.利用為中心天體的質(zhì)量.做圓周運動的月球的質(zhì)量m在等式中已消掉，所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r，無法計算月球的質(zhì)量.二、發(fā)現(xiàn)未知天體1.基本知識(1)海王星的發(fā)現(xiàn)英國劍橋大學的學生亞當斯和法國

17、年輕的天文學家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料，利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道.1846年9月23日，德國的加勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星海王星.(2)其他天體的發(fā)現(xiàn)近100年來，人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體.2.思考判斷(1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內(nèi)的正確性.()(2)科學家在觀測雙星系統(tǒng)時，同樣可以用萬有引力定律來分析.()3.探究交流航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時，要分析其運動狀態(tài)，牛頓定律還適用嗎?【提示】適用.牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合，成功分析了天體運動問題.牛頓定律對物體在地面上的運

18、動以及天體的運動都是適用的.三、天體質(zhì)量和密度的計算【問題導(dǎo)思】1.求天體質(zhì)量的思路是什么?2.有了天體的質(zhì)量，求密度還需什么物理量?3.求天體質(zhì)量常有哪些方法?1.求天體質(zhì)量的思路繞中心天體運動的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運動，做圓周運動的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力，利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量.2.計算天體的質(zhì)量下面以地球質(zhì)量的計算為例，介紹幾種計算天體質(zhì)量的方法：(1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，半徑為r，根據(jù)萬有引力等于向心力，即(2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力，

19、根據(jù)牛頓第二定律，得(3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得(4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g，根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力，得解得地球質(zhì)量為3.計算天體的密度若天體的半徑為R，則天體的密度誤區(qū)警示1.計算天體質(zhì)量的方法不僅適用于地球，也適用于其他任何星體.注意方法的拓展應(yīng)用.明確計算出的是中心天體的質(zhì)量.2.要注意R、r的區(qū)分.R指中心天體的半徑，r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑.以地球為例，若繞近地軌道運行，則有R=r.例：要計算地球的質(zhì)量，除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù)，可

20、以計算出地球質(zhì)量的有哪些?()A.已知地球半徑RB.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度vC.已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和周期TD.已知地球公轉(zhuǎn)的周期T及運轉(zhuǎn)半徑r【答案】ABC歸納總結(jié)：求解天體質(zhì)量的技巧天體的質(zhì)量計算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力充當向心力，列出有關(guān)方程求解的，因此解題時首先應(yīng)明確其軌道半徑，再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程.四、分析天體運動問題的思路【問題導(dǎo)思】1.常用來描述天體運動的物理量有哪些?2.分析天體運動的主要思路是什么?3.描述天體的運動問題，有哪些主要的公式?1.解決天體運動問題的基本思路一般行星或衛(wèi)星的運動可看做勻速圓

21、周運動，所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供，所以研究天體時可建立基本關(guān)系式：2.四個重要結(jié)論設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠越慢，越遠越小”.誤區(qū)警示1.由以上分析可知，衛(wèi)星的an、v、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定.2.應(yīng)用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件，如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天，自轉(zhuǎn)一周是24小時，其表面的重力加速度約為9.8 m/s2.例：)據(jù)報道，天文學家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”，名為“55 Cancri e”，該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地

22、球繞太陽運行周期的480(1)，母星的體積約為太陽的60倍.假設(shè)母星與太陽密度相同，“55 Cancri e”與地球均做勻速圓周運動，則“55 Cancri e”與地球的()【答案】B歸納總結(jié)：解決天體運動的關(guān)鍵點解決該類問題要緊扣兩點：一是緊扣一個物理模型：就是將天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動;二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學特征，即天體(或衛(wèi)星)的向心力由萬有引力提供.還要記住一個結(jié)論：在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中，只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大，其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小五、雙星問題的分析方法例：天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆

23、恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.(引力常量為G)歸納總結(jié)：雙星系統(tǒng)的特點1.雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變;2.兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力;3.雙星系統(tǒng)中每顆星的角速度相等;4.兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離.高中物理必修二教案范文三：宇宙航行教學目標知識與技能1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識，正確理解人造衛(wèi)星做圓周運動時，各物理量之間的關(guān)系.2.知道三個宇宙速度

24、的含義，會推導(dǎo)第一宇宙速度.過程與方法通過用萬有引力定律來推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學生運用知識解決問題的能力.情感、態(tài)度與價值觀1.通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學生的愛國熱情.2.感知人類探索宇宙的夢想，促使學生樹立獻身科學的人生價值觀.教學重難點教學重點1.第一宇宙速度的意義和求法.2.人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系.教學難點1.近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別.2.衛(wèi)星的變軌問題.教學工具多媒體、板書教學過程一、宇宙航行1.基本知識(1)牛頓的“衛(wèi)星設(shè)想”如圖所示，當物體的初速度足夠大時，它將會圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動的人造衛(wèi)星.(2)原理一般情況下可

25、認為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供，(3)宇宙速度(4)夢想成真1957年10月，蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星;1969年7月，美國“阿波羅11號”登上月球;2003年10月15日，我國航天員楊利偉踏入太空.2.思考判斷(1)繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星的速度可以是10 km/s.()(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9 km/s.()(3)要發(fā)射一顆月球人造衛(wèi)星，在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于16.7 km/s.()探究交流我國于2011年10月發(fā)射的火星探測器“螢火一號”.試問這個探測器應(yīng)大約以多大的速度從地球上發(fā)射【提示】火星探測器繞火星運動，脫離了地球的

26、束縛，但沒有掙脫太陽的束縛，因此它的發(fā)射速度應(yīng)在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間，即11.2 km/s二、第一宇宙速度的理解與計算【問題導(dǎo)思】1.第一宇宙速度有哪些意義?2.如何計算第一宇宙速度?3.第一宇宙速度與環(huán)繞速度、發(fā)射速度有什么聯(lián)系?1.第一宇宙速度的定義又叫環(huán)繞速度，是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度，是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，v=7.9 km/s.2.第一宇宙速度的計算設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為v：3.第一宇宙速度的推廣由第一宇宙速度的兩種表達式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星體決定，可以說任何一顆行

27、星都有自己的第一宇宙速度，都應(yīng)以式中G為萬有引力常量，M為中心星球的質(zhì)量，g為中心星球表面的重力加速度，r為中心星球的半徑.誤區(qū)警示第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度.衛(wèi)星離地面越高，衛(wèi)星的發(fā)射速度越大，貼近地球表面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星)的發(fā)射速度最小，其運行速度即第一宇宙速度.例：某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t物體以速率v落回手中，已知該星球的半徑為R，求這個星球上的第一宇宙速度.方法總結(jié)：天體環(huán)繞速度的計算方法對于任何天體，計算其環(huán)繞速度時，都是根據(jù)萬有引力提供向心力的思路，衛(wèi)星的軌道半徑等于天體的半徑，由牛頓第二定律列式計算.1.如果知道天體的質(zhì)量和半徑，可直接列式計算.2.如果不

28、知道天體的質(zhì)量和半徑的具體大小，但知道該天體與地球的質(zhì)量、半徑關(guān)系，可分別列出天體與地球環(huán)繞速度的表達式，用比例法進行計算.三、衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系【問題導(dǎo)思】1.衛(wèi)星繞地球的運動通常認為是什么運動?2.如何求v、T、a與r的關(guān)系?3.衛(wèi)星的線速度與衛(wèi)星的發(fā)射速度相同嗎?為了研究問題的方便，通常認為衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，向心力由萬有引力提供.衛(wèi)星的線速度v、角速度、周期T與軌道半徑r的關(guān)系與推導(dǎo)如下：由上表可以看出：衛(wèi)星離地面高度越高，其線速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小.誤區(qū)警示1.在處理衛(wèi)星的v、T與半徑r的關(guān)系問題時，常用公式“gR2=GM”來替換

29、出地球的質(zhì)量M會使問題解決起來更方便.2.人造地球衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，但衛(wèi)星最后穩(wěn)定在繞地球運動的圓形軌道上時的速度越小.例：如圖所示為在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛(wèi)星A、B、C，下列說法正確的是()A.根據(jù)v=，可知三顆衛(wèi)星的線速度vAB.根據(jù)萬有引力定律，可知三顆衛(wèi)星受到的萬有引力FA>FB>FCC.三顆衛(wèi)星的向心加速度aA>aB>aCD.三顆衛(wèi)星運行的角速度A<B<【答案】C四、衛(wèi)星軌道與同步衛(wèi)星【問題導(dǎo)思】1.人造地球衛(wèi)星的軌道有什么特點?2.人造地球衛(wèi)星的軌道圓心一定是地心嗎?3.地球同步衛(wèi)星有哪些特點?1.人造地球衛(wèi)星的軌道人造衛(wèi)星的軌道可以是橢圓軌道，也可以是圓軌道.(1)橢圓軌道：地心位于橢圓的一個焦點上.(2)圓軌道：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力提供，由于萬有引力指向地心，所以衛(wèi)星的軌道圓心必然是地心，即衛(wèi)星在以地心為圓心的軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動.總之，地球衛(wèi)星的軌道平面可以與赤道平面成任意角度，但軌道平面一定過地心.當軌道平面與赤道平面重合時，稱為赤道軌道;當軌道平面與赤道平面垂直時，即通過極點，稱為極地軌道，如圖所示.2.地球同步衛(wèi)星(1)定義：相對于地面靜止的衛(wèi)星，又叫靜止衛(wèi)星.(2)