2018-2019学年人教物理必修2（课件+教师用书+习题）第6章 章末复习课 (3份打包)

[巩固层·知识整合] (教师独具) [体系构建] [核心速填] 1．开普勒行星运动定律 (1)开普勒第二定律表明，对于同一颗在椭圆轨道上运动的行星，离太阳越近，速度越大． (2)开普勒第三定律的表达式为＝k，表明太阳系八大行星中，离太阳越近的行星，周期越小． 2．万有引力定律 (1)表达式：F＝G. (2)适用条件． ①质点； ②真空中． 3．万有引力理论的成就 (1)计算天体表面的重力加速度：不考虑地球自转，mg＝G，该结论可以推广到其他星球． ，故地球表面的重力加速度g＝ (2)计算天体的质量：由G，即已知天体做圆周运动的周期和半径，就可以求出中心天体的质量M. r得M＝＝m (3)发现未知天体：如海王星的发现． 4．宇宙航行 (1)第一宇宙速度：数值为7.9km/s，是发射人造卫星的最小速度，也是卫星绕地球做圆周运动的最大速度． (2)地球卫星的v、ω、T、a与r的关系． ①由G，r越大，v越小． 得v＝＝m ②由G，r越大，ω越小． ＝mω2r得ω＝ ③由G，r越大，T越大． r得T＝2π＝m ④由G，r越大，a越小． ＝ma得a＝ [提升层·能力强化] 天体质量、密度等估算问题 1．估算问题一般是估算天体的质量、天体的密度、运动的轨道半径、运转周期等有关物理量． 2．估算的依据主要是万有引力提供做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列动力学方程，另外，“黄金代换”GM＝gR2也常是列方程的依据． 3．在估算时要充分利用常量和常识．例如，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s2，地球公转周期T＝1年＝365天，地球自转周期T＝1天＝24小时，月球公转周期T＝27.3天等． 4．用测定绕行天体(如卫星)轨道半径和周期的方法测质量，只能测定其中心天体(如地球)的质量，不能测定绕行天体自身的质量，绕行天体的质量在方程式中被约掉了． 　1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”，若已知万有引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期)，一年的时间T2(地球公转的周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离为L2.则下列说法正确的是(　　) A．地球的质量m地＝ B．太阳的质量m太＝ C．月球的质量m月＝ D．可求月球、地球及太阳的密度 B　[根据地球表面万有引力等于重力，有：，故A错误； ＝mg，则m地＝ 根据太阳对地球的万有引力提供向心力有：，故B正确； L2，有m太＝＝m地 因为月球的表面的重力加速度及半径未知，无法求出月球的质量，也无法求出月球的密度，故C错误，D错误．故选：B．] (1(利用G＝mg求天体的质量时，g是所求天体表面的重力加速度，且计算的前提是忽略了天体的自转. (2(由F引＝F向求得的质量为中心天体的质量，而不是做圆周运动的天体的质量. [针对训练] 1．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4.7倍，质量是地球的25倍．已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为(　　) 【导学号：75612096】 A．1.8×103 kg/m3　 B．5.6×103 kg/m3 C．1.1×104 kg/m3 D．2.9×104 kg/m3 D　[近地卫星绕地球做圆周运动时，所受万有引力充当其做圆周运动的向心力，即 kg/m3≈2.98×104 kg/m3，D项正确．]倍，即ρ＝5.60×103×≈5.60×103 kg/m3.由已知条件可知该行星密度是地球密度的πR3，解两式得：ρ＝)2R，密度、质量和体积关系M＝ρ·＝m( 天体运动的规律 分析处理天体运动问题，要抓住“一个模型”、应用“两个思路”、区分“三个不同”． 1．一个模型 无论是自然天体(如行星、月球等)，还是人造天体(如人造卫星、空间站等)，只要天体的运动轨迹为圆形，就可将其简化为质点的匀速圆周运动． 2．两个思路 (1)所有做圆周运动的天体，所需的向心力都来自万有引力．因此，向心力等于万有引力，据此所列方程是研究天体运动的基本关系式，即 Gr＝man. ＝mω2r＝m＝m (2)不考虑地球或天体自转影响时，物体在地球或天体表面受到的万有引力约等于物体的重力，即G＝mg变形得GM＝gR2，此式通常称为“黄金代换式”． 3．三个不同 (1)不同公式中r的含义不同． 在万有引力定律公式＝mω2r)中，r的含义是质点运动的轨道半径． 中，r的含义是两质点间的距离；在向心力公式(F＝m 当一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动时，两式中的r相等． (2)运行速度、发射速度和宇宙速度的含义不同． 三种速度的比较，如下表所示