（新教材）2022年高中物理（浙江）人教版必修第二册课件：第七章　万有引力与宇宙航行 阶段提升课 .ppt

1、阶段提升课 第七章 知识体系知识体系思维导图思维导图 考点整合考点整合素养提升素养提升 【核心素养核心素养物理观念物理观念】 考点考点 宇宙速度宇宙速度( (难度难度) ) 三种宇宙速度的理解三种宇宙速度的理解 物理观念物理观念 情境情境 数值数值 第一宇宙速度第一宇宙速度 人造卫星的最小发射速度人造卫星的最小发射速度 7.9 km/s7.9 km/s 第二宇宙速度第二宇宙速度 挣脱地球引力束缚的最小发射挣脱地球引力束缚的最小发射 速度速度 11.2 km/s11.2 km/s 第三宇宙速度第三宇宙速度 挣脱太阳引力束缚的最小发射挣脱太阳引力束缚的最小发射 速度速度 16.7 km/s16.7

2、 km/s 提醒提醒: :三种宇宙速度都是卫星与火箭分离时的速度三种宇宙速度都是卫星与火箭分离时的速度 【素养评价素养评价】 1.1.若取地球的第一宇宙速度为若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,8 km/s,某行星的质量是地球质量的某行星的质量是地球质量的6 6倍倍, ,半径是半径是 地球半径的地球半径的1.51.5倍倍, ,此行星的第一宇宙速度约为此行星的第一宇宙速度约为 ( ( ) ) A.16 km/sA.16 km/s B.32 km/sB.32 km/s C.4 km/sC.4 km/s D.2 km/sD.2 km/s 【解析解析】选选A A。由。由 因为行星的质量因为行星的质量

3、MM是地球质量是地球质量M M的的6 6 倍倍, ,半径半径RR是地球半径是地球半径R R的的1.51.5倍倍, ,即即M=6M,R=1.5R,M=6M,R=1.5R,所以所以 =2,=2, 则则v=2v16 km/s,Av=2v16 km/s,A正确。正确。 2 2 MmvGM Gmv RRR 得 ， GM vM R R vMRGM R 2.2.星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。某星球的星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。某星球的 第二宇宙速度第二宇宙速度v v2 2与第一宇宙速度与第一宇宙速度v v1 1的关系是的关系是v v2 2= = v

4、v1 1, ,已知该星球的半径为已知该星球的半径为r,r,它它 表面的重力加速度为地球重力加速度表面的重力加速度为地球重力加速度g g的的 。不计其他星球的影响。不计其他星球的影响, ,则该星球的则该星球的 第二宇宙速度为第二宇宙速度为 ( ( ) ) 2 1 6 111 A. gr B.gr C.gr D. gr 633 【核心素养核心素养科学思维科学思维】 考点考点1 1 天体质量和密度的计算方法天体质量和密度的计算方法 提醒提醒: :计算天体质量和密度时一定要选好模型计算天体质量和密度时一定要选好模型, ,是利用一颗环绕卫星“天上”法是利用一颗环绕卫星“天上”法, , 还是利用天体表面的

5、物体“地上”法。还是利用天体表面的物体“地上”法。 【名师支招名师支招】 考点考点2 2 卫星变轨问题卫星变轨问题 1.1.速度速度: :如图所示如图所示, ,设卫星在圆轨道设卫星在圆轨道和和上运行时的速率分别为上运行时的速率分别为v v1 1、v v3 3, ,在轨在轨 道道上过上过A A点和点和B B点时速率分别为点时速率分别为v vA A、v vB B。在。在A A点加速点加速, ,则则v vA Avv1 1, ,在在B B点加速点加速, ,则则 v v3 3vvB B, ,又因为又因为v v1 1vv3 3, ,故有故有v vA Avv1 1vv3 3vvB B。 2.2.加速度加速度

6、: :因为在因为在A A点点, ,卫星只受到万有引力作用卫星只受到万有引力作用, ,故不论从轨道故不论从轨道还是轨道还是轨道上上 经过经过A A点点, ,卫星的加速度都相同卫星的加速度都相同, ,同理同理, ,经过经过B B点加速度也相同。点加速度也相同。 3.3.周期周期: :设卫星在设卫星在、轨道上的运行周期分别为轨道上的运行周期分别为T T1 1、T T2 2、T T3 3, ,轨道半径分轨道半径分 别为别为r r1 1、r r2 2( (半长轴半长轴) )、r r3 3, ,由开普勒第三定律由开普勒第三定律 =k=k可知可知T T1 1TT2 2TT3 3。 3 2 r T 【素养评价

7、素养评价】 1.1.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星天文学家新发现了太阳系外的一颗行星, ,这颗行星的体积是地球的这颗行星的体积是地球的4.84.8倍倍, ,质质 量是地球的量是地球的2525倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.41.4小时小时, ,引力常量引力常量 G=6.67G=6.671010- -11 11 Nm Nm2 2/kg/kg2 2, ,求求: :该行星的平均密度约为多少该行星的平均密度约为多少? ? 2.(2.(多选多选) )我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心

8、成功发射升空, ,此此 飞行轨道示意图如图所示飞行轨道示意图如图所示, ,探测器从地面发射后奔向月球探测器从地面发射后奔向月球, ,在在P P点从圆形轨道点从圆形轨道 进入椭圆轨道进入椭圆轨道,Q,Q为轨道为轨道上的近月点。下列关于“嫦娥三号”的运动上的近月点。下列关于“嫦娥三号”的运动, ,正确正确 的说法是的说法是 ( ( ) ) A.A.发射速度一定大于发射速度一定大于7.9 km/s7.9 km/s B.B.在轨道在轨道上从上从P P到到Q Q的过程中速率不断增大的过程中速率不断增大 C.C.在轨道在轨道上经过上经过P P的速度小于在轨道的速度小于在轨道上经过上经过P P的速度的速度

9、D.D.在轨道在轨道上经过上经过P P的加速度小于在轨道的加速度小于在轨道上经过上经过P P的加速度的加速度 3.3.下列关于地球同步通信卫星的说法中下列关于地球同步通信卫星的说法中, ,正确的是正确的是 ( ( ) ) A.A.为避免通信卫星在轨道上相撞为避免通信卫星在轨道上相撞, ,应使它们运行在不同的轨道上应使它们运行在不同的轨道上 B.B.通信卫星定点在地球上空某处通信卫星定点在地球上空某处, ,各个通信卫星的角速度相同各个通信卫星的角速度相同, ,但线速度可以不但线速度可以不 同同 C.C.通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上 D.D.不同

10、国家发射通信卫星的地点不同不同国家发射通信卫星的地点不同, ,这些卫星轨道不一定在同一平面内这些卫星轨道不一定在同一平面内 4.4.如图所示如图所示,a,a、b b、c c为三颗人造地球卫星为三颗人造地球卫星, ,其中其中a a为地球同步卫星为地球同步卫星,b,b、c c在同一在同一 轨道上轨道上, ,三颗卫星的轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是三颗卫星的轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是 ( ( ) ) A.A.卫星卫星a a的运行周期大于卫星的运行周期大于卫星b b的运行周期的运行周期 B.B.卫星卫星b b的运行速度可能大于的运行速度可能大于7.9 km/s7.9 km/s C.C.卫星卫星b b加速即可追上前面的卫星加速即可追上前面的卫星c c D.D.卫星卫星a a在运行时有可能经过宜昌市的正上方在运行时有可能经过宜昌市的正上方