高三物理一轮复习：《万有引力定律及其应用》复习教案

高三物理万有引力定律及其应用复习

一、教材分析：

1、《课程标准》的要求及解读：

2、《2019年考试说明》要求：

3、考向预测：

⑴、万有引力定律在天体中的应用，如分析人造卫星的运行规律、计算天体的质量和密度等，是高考必考内容。近几年以天体问题为背景的信息给予题，备受专家的青睐，特别是近几年中国及世界上空间技术的飞速发展，另一个方面还可以考察学生从材料中获取“有效信息”的能力，一般以选择题的形式出现。

⑵、应用万有引力定律解决实际问题，虽然考点不多，但需要利用这个定律解决的习题题型多，综合性强，涉及到的题型以天体运动为核心，如变轨问题、能量问题、估算天体质量或平均密度问题，核心是万有引力提供向心力和常用的黄金代换式：2

GM

gR

二、学情分析

1、通过对直线运动、曲线运动的学习，学生对牛顿运动定律及运动和力间的关系有了一定的认知，已经掌握了用牛顿运动定律解决问题的基本方法，已经基本具备深入探究和应用万有引力定律的基本能力。

2、经过对万有引力定律的复习，有利于学生加深对牛顿运动定律的理解，训练学生的推理能力、探究能力，认识发现万有引力定律的重要意义。感悟科学家的猜想、推理、顿悟源于不断的积累、思考。

3、但是还是有一部分同学对该部分内容掌握的不是太牢，还存在理

解上的误区，须进一步加强指导；还有就是，万有引力定律的应用，是本部分内容复习的重点、难点，学生还是存在眼高手低的现象，需加强这方面的练习。

三、教学目标

1、理解万有引力定律及其公式表达。

2、知道天体运动中的向心力是由万有引力提供的，能根据万有引力定律公式和向心力公式进行有关的计算。

3、理解万有引力定律在天文学中的应用(天体质量的测量、卫星的发射、宇宙速度)

4、通过习题教学培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。

5、通过万有引力定律的学习，知道宇宙万物的普遍关系，培养学生辩证唯物主义的思想观点。

四、教学策略

1、教学思路:

本节教学可在学生预习的基础上，主要采取讨论与交流的方式进行。物理教学不仅要重视真实的实验，也要重视头脑中进行的思维实验（理想实验）。通过自主学习、讨论与交流的方式。可以充分调动每个学生思考的积极性。这节课的主要思路是：先对开普勒运动定律、万有引力定律等基础知识内容进行复习，之后对万有引力定律的应用进行归纳、总结，然后辅以例题、练习，加深理解。

2、重点、难点分析：

这一部分内容的重点、难点就是万有引力的应用，为了突出、突破这

一重点、难点，主要通过对这一部分内容进行系统的复习，进行归纳总结，学生加深对万有引力定律的理解；通过例题和练习，培养学生的解决问题的能力，提升学生的实战技能。

五、教学重、难点

万有引力定律在天文学中的应用。

六、教学方法

讨论交流法、讲授法、分析推理法、归纳总结法。

七、教学过程

【基础知识】

（一）、开普勒运动定律

1、开普勒第一定律：

所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

2、开普勒第二定律：

对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。

3、开普勒第三定律：

所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。

（二）、万有引力定律

1、内容：

宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们

的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。

2、公式：

221r

m m G F =，其中2211/1067.6kg m N G ??=-，称为有引力恒量。 3、适用条件：

严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r 应为两物体重心间的距离。对于均匀的球体，r 是两球心间的距离。

注意：万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来，是自然界中最普遍的规律之一，式中引力恒量G 的物理意义是：G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力。

（三）、宇宙速度及其意义

1、三个宇宙速度：

第一宇宙速度： s km v /9.71=

第二宇宙速度： s km v /2.112=

第三宇宙速度： s km v /9.163=

2、宇宙速度的意义

当发射速度v 与宇宙速度分别有如下关系时，被发射物体的运动情况将有所不同

⑴、当1v v <时，被发射物体最终仍将落回地面；

⑵、当21v v v <≤时，被发射物体将环绕地球运动，成为地球卫星；

⑶、当32v v v <≤时，被发射物体将脱离地球束缚，成为环绕太阳运动

的“人造行星”；

⑷、当3v v >时，被发射物体将从太阳系中逃逸。

【考点突破】

（一）、万有引力定律在天文学上的应用

1、讨论天体运动规律的基本思路

（1）、天体的运动近似为匀速圆周运动，万有引力提供其做圆周运动的向心力。在高考试题中，应用万有引力定律解题的知识常集中于两点：一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即222r v m r Mm G =＝r T

m 22

4πr m 2ω=；二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即mg R

mM G

=2从而得出2gR GM =。 （2）、圆周运动的有关公式： T πω2=， r v ω=。 2、常见题型

（1）、测天体的质量及密度：（万有引力全部提供向心力）

由r T m r Mm G 2

22??

? ??=π 得2324GT r M π= 又ρπ?=334R M 得3233R GT r πρ= 【例1】中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为s T 30

1=。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数2311/1067.6s kg m G ??=-)

解析：设想中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解。

设中子星的密度为ρ，质量为M ，半径为R ，自转角速度为ω，位于

赤道处的小物块质量为m ，则有

R m R GMm 22ω= T πω2= ρπ334R M = 由以上各式得23GT πρ=

，代入数据解得：314/1027.1m kg ?=ρ。 （2）、卫星变轨问题： ①、当物体做匀速圆周运动时，r

v m F F 2==需供。 ②、需供F F π时，物体做离心运动。当v 增大时，所需向心力r

v m 2增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，克服引力做功，重力势能增加。但卫星一旦进入新的轨道运行，由r

GM v =

知其运行速度要减小，但重力势能、机械能均增加。

③、当需供F F φ时，物体做近心运动。当卫星的速度突然减小时，向心力r v m 2减小，即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做向心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，引力做正功，重力势能减少，进入新轨道运行时由r

GM v =知运行速度将增大，但重力势能、机械能均减少。(卫星的发射和回收就是利用了这一原理) ④、卫星绕过不同轨道上的同一点(切点)时，其加速度大小关系可用ma r

GMm F ==2比较得出。 【例2】按照我国月球探测活动计划，在第一步“绕月”工程圆满完成任务后，将开展第二步“落月”工程，预计在2019年前完成。假设月球半径为R ，月球表面的重力加速度为0g 。飞船沿距月球表面高

度为R 3的圆形轨 道Ⅰ运动，到达轨道的A 点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B 再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。下列判断正确的是 ( )

A 、飞船在轨道Ⅰ上的运行速率R g v 0=

B 、飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为

2g R π C 、飞船在A 点点火变轨的瞬间，动能增大

D 、飞船在A 点的线速度大于在B 点的线速度

解析：在轨道Ⅰ上， R v m R GMm 4)4(22=，又20R g GM =，可得： 20R

g v =，

A 错误，在轨道Ⅲ上， R T m R GMm ?=2224π，可解得：0

2g R T π=，B 正确；飞船在A 点点火变轨后做向心运动，故点火瞬间其速率变小，动能变小，C 错误；飞船由A 点向B 点运动的过程中，万有引力做正功，速度增大，D 错误。故选B 。

（3）、双星问题：

分析思路：

周期相同：21T T =

角速度相同 ：21ωω=

向心力相同 ：21n n F F =（由于在双星运动问题中，忽略其他星体引力

的情况下向心力由双星彼此间万有引力提供，可理解为一对作用力与反作用力）

轨道半径之比与双星质量之比相反：（由向心力相同推导）

1221::m m r r =

线速度之比与质量比相反：（由半径之比推导）1221::m m v v =

【例3】两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R ，其运动周期为T ，求两星的总质量。

解析：设两星质量分别为1M 和2M ，都绕连线上O 点作周期为T 的圆周运动，星球1和星球2到O 的距离分别为1l 和2l 。由万有引力定律

和牛顿第二定律及几何条件可得

对1M ： 221R

M M G ＝121)2(l T M π ∴212224GT l R M π= 对2M ： 222221)2(l T M R

M M G π= ∴222214GT l R M π= 两式相加得23

221222214)(4GT

R l l GT R M M ππ=+=+。 （二）、对人造卫星的认识：

1、人造卫星动力学特征： 万有引力提供向心力，即222r v m r Mm G =＝r T

m 224πr m 2ω= 2、人造卫星的v 、ω、T 和向a 与r 的关系： ⑴、由222r v m r Mm G = 可得：r

GM v = r 越大，v 越小。 ⑵、由r m r Mm G 22ω= 可得：3

r GM =ω r 越大，ω越小。 ⑶、由r T m r

Mm G 22)2(π= 可得：GM r T 32π= r 越大，T 越大。 ⑷、由向ma r

Mm G

=2 可得：2r GM a =向 r 越大，向a 越小。

3、同步卫星：

地球同步卫星的特点：

（1）、定周期：h T 24=

（2）、定轨道：地球同步卫星在通过赤道的平面上运行，

（3）、定高度：离开地面的高度h 为定值，约为地球轨道半径的6倍。km h 36000=

（4）、定速率：所有同步卫星环绕 地球的速度都相同。s km v /3=

（5）、定 点：每颗卫星都定在世界卫星组织规定的位置上。

4、宇宙速度：

（1）、第一宇宙速度推导：

方法一：人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，其轨道半径近似等于地球半径R ，其向心力为地球对卫星的万有引力，设地球质

量为M .根据万有引力定律和匀速圆周运动的规律可得：R v m R

Mm G 22= 解得：s km s m R GM v /9.7/10

37.61089.51067.662411=????==- 方法二：人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，其轨道半径近似等于地球半径R ，其向心加速度近似等于地面处的重力加速度，

设地球质量为M 。根据匀速圆周运动的规律可得： R

v m mg 2= 解得：s km s m gR v /9.7/1037.68.96=??==

（2）、人造卫星的发射速度与运行速度

①、发射速度：发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能

小于第一宇宙速度。

②、运行速度：运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。

【例4】可发射一颗人造卫星，使其圆轨道满足下列条件（ ）

A 、与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面的同心圆

B 、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆

C 、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的

D 、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的 解析：卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供,且万有引力始终指向地心，因此卫星的轨道不可能与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面的同心圆，故A 是错误的。由于地球在不停的自转，即使是极地卫星的轨道也不可能与任一条经度线是共面

的同心圆，故B 是错误的。赤道上的卫星除通信

卫星采用地球静止轨道外，其它卫星相对地球表

面都是运动的，故C 、D 是正确的。

【例5】同步卫星与地心的距离为r ，运行速率为1v ，向心加速度为1a ；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为2a ，第一宇宙速度为

2v ，地球半径为R ，则下列比值正确是 ( )

A 、R r a a =2

1 B 、 221)(r R a a = C 、 R r v v =21 D 、

r R v v =21

解析：本题中涉及三个物体，其已知量排列如下：

地球同步卫星：轨道半径r ，运行速率1v ，加速度1a ；

地球赤道上的物体：轨道半径R ，随地球自转的向心加速度2a ； 近地卫星：轨道半径R ，运行速率2v 。

对于卫星， 其共同特点是万有引力提供向心力，有r v m r Mm G 22=，故r

R v v =21。 对于同步卫星和地球赤道上的物体， 其共同特点是角速度相等，有r a 2ω=，故R

r a a =21。故选D 。 （三）、天体问题为背景的信息给予题

近两年，以天体问题为背景的信息给予题在全国各类高考试卷中频频出现，不仅考查学生对知识的掌握，而且考查考生从材料、信息中获取有用信息以及综合能力。这类题目一般由两部分组成：信息给予部分和问题部分。信息给予部分是向学生提供解题信息，包括文字叙述、数据等，内容是物理学研究的概念、定律、规律等，问题部分是围绕信息给予部分来展开，考查学生能否从信息给予部分获得有用信息，以及能否迁移到回答的问题中来。从题目中提炼有效信息是解决此类问题的关键所在。

【例6】 地球质量为M ，半径为R ，自转角速度为ω。万有引力恒量为G ，如果规定物体在离地球无穷远处势能为0，则质量为m 的物体离地心距离为r 时，具有的万有引力势能可表示为r

Mm G E p -=。国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空绕地

球飞行的一个巨大人造天体，可供宇航员在其上居住和科学实验。设空间站离地面高度为h ，如果杂该空间站上直接发射一颗质量为m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，由该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？

解析：由r mv r Mm G 22=得，卫星在空间站上动能为)(2212h R Mm G mv E k +== 卫星在空间站上的引力势能为)

(h R Mm G

E P +-= 机械能为)(21h R Mm G E E E p k +-=+= 同步卫星在轨道上正常运行时有r m r Mm G

22ω= 故其轨道半径32ωGM r = 由上式可得同步卫星的机械能32222212ωM G m r Mm G

E ?-=-= 卫星运动过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为2E 设离开航天飞机时卫星的动能为kx E 则kx E ＝

+?-=-322222

1ωM G m E E p h R Mm G + 【跟踪练习】

1、（09上海8）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿

A ．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想

B ．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地

球的引力与其质量成正比，即m F ∝的结论

C ．根据m F ∝和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出21m m F ∝

D ．根据大量实验数据得出了比例系数G 的大小

2、（09海南11）在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是 。（安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第）

3、 (10北京16）一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量G ，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为

Ａ． 21)34(G ρπ Ｂ．21)43(ρπG Ｃ．21)(ρπG Ｄ．21

)3(ρπG 4 、(10全国Ⅱ 20)已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为

A ．6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时

5、（10山东 18）1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M 和远地点N 的高度分别为439km 和2384km ，则

A ．卫星在M 点的势能大于N 点的势能

B ．卫星在M 点的角速度大于N 点的角速度

C ．卫星在M 点的加速度大于N 点的加速度

D ．卫星在N 点的速度大于7.9km/s

6、（11山东17）甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是

A.甲的周期大于乙的周期

B.乙的速度大于第一宇宙速度

C.甲的加速度小于乙的加速度

D.甲在运行时能经过北极的正上方

7、（11全国19）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，

A ．卫星动能增大，引力势能减小

B ．卫星动能增大，引力势能增大

C ．卫星动能减小，引力势能减小

D 小，引力势能增大

8、（11重庆21）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可

视为圆。每过N 上，如题21图所示。该行星与地球的公转半径比为 A ． 321(N N + B ． 32)1(-N N C ． 23)1(N N + D ． 23)1

(-N N

9、（11江苏7）一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为T ，速度为v ，引力常量为G ，则

A ．恒星的质量为G T v π23

B ．行星的质量为2324GT

v π C ．行星运动的轨道半径为

π

2vT D ．行星运动的加速度为T v π2 八、板书设计： 万有引力定律

一、开普勒行星定律：

1、内容： 二、万有引力定律

2、数学表达式：221r

m m G

F = 3、适用条件：

第一宇宙速度： s km v /9.71=

三、宇宙速度 第二宇宙速度： s km v /2.112=

第三宇宙速度： s km v /9.163=

九、课后反思：

1、个人认为成功之处：

我认为本课在定位上还是比较准确的，能抓住学生的特点及当前的课改趋势，而且积极的加入到课改的队伍中。通过自己不断的学习新的教学理论、理念，不断的研究学生的心理、生理特征。从学生的角度去分析问题，一切从学生出发，从学生的需求出发，站在学生的角度去考虑问题。

在设计上能充分的体现本课的教学重点，在难点的处理上作出了自己

的设计，力图通过教学突破难点，让学生更好的接受。

在上课的过程中充分的尊重学生，让学生自己思考、讨论、发表自己的见解，不论对错在学生回答问题的时候不打断学生的思路，让学生完整的阐述自己的观点。力图让其他同学予以纠正，最好能在课堂上营造一种在学术上产生争论的氛围，以使学生能够完全被课堂所吸引。从而更积极的投入到课堂中，更高效率的进行学习。

2、对教学的几点担忧：

（1）、以前曾用问题教学法上过三节课，还不能很好的把握课堂的进程，复习时，时间紧，任务重，学生思考的时间很少，不利于学生掌握所学内容。

（2）、从以往学生在课堂上的表现来看，部分同学在上课时精神不太集中，教师讲解内容较多，学生感到枯燥、乏味，教学效果受到影响。（3）、在课堂上学生主要听教师讲解，很少发表自己的见解，课堂气氛不够活跃。

3、针对可能出现的问题的几点措施：

（1）、在上课的进程中注意时间的分配，把巩固练习放到下一节课中，预留足够的时间。

（2）、课前让学生充分的预习，上课时让学生合上书本。最好在上课时让学生合上书本与教师一起回忆以前所学内容，让学生参与到课堂中来，而不是只当听众。

（3）、设置学生感兴趣的情景，激发学生的学习兴趣。

高中物理必修2全套教案

高中物理必修2教案 第一章抛体运动 第一节什么是抛体运动 【教学目标】 知识与技能 1．知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质 2．知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲 【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 【教学难点】 物体做曲线运动的条件 【教学课时】 1课时 【探究学习】 1、曲线运动：__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向： 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件： （1）时，物体做曲线运动。（2）运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是___________ （3）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_________运动。（4）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为___________运动。 4、曲线运动的性质： （1）曲线运动中运动的方向时刻_______ （变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿__________________________________________ ，并指向运动轨迹凹下的一侧。 （2）曲线运动一定是________ 运动，一定具有_________ 。

【课堂实录】 【引入新课】 生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点（展示图片） 再看两个演示 第一， 自由释放一只较小的粉笔头 第二， 平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同？ 学生交流讨论。 结论：前者是直线运动，后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1. 定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？ 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题：水滴沿什么方向飞出？ 学生思考 结论：雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。 如果球直线上的某处A 点的瞬时速度，可在离A 点不远处取一B 点，求AB 点的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么AB 见的平均速度即为A 点的瞬时速度。 结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。

高中物理万有引力定律(教学设计)

高中物理必修二第六章第三节 【教材分析】 万有引力定律是本章的核心，从内容性质与地位上看，本节内容是对上一节“太阳与行星间的引力”的进一步外推，即：从天体运动推广到地面上任何物体的运动；又是下一节掌握万有引力理论在天文学上应用的学习的基础。本节重点内容是理解万有引力定律的推导思路和过程，掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义，知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。本节难点是物体间距离的理解。另外本节内容还注重是对学生“科学方法”教育和“情感态度与价值观”的教育：使学生认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力；本节结合“月—地检验”，经历思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力；使学生学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神，培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质。 【学情分析】 上节内容中，学生用所学的“圆周运动”、“开普勒行星运动定律”和“牛顿运动定律”知识，经历了一系列科学探究过程，得出了太阳与行星间的引力特点，学生对天体运动的研究产生了极大的兴趣和求知欲。本节课教师再引导学生从太阳与行星间引力的规律出发，根据类比事实将“平方反比关系”的作用力进行猜想，假设和推广，从太阳对行星的引力到地球对月球的引力，再到任意物体间的吸引力都满足“平方反比的关系”。学生会带着好奇和探究意识以及必要的检验论证，一路探究下去，最终得出万有引力定律。使学生在理解掌握万有引力定律的基础上，培养了探究思维能力和良好的思维品质，为学生终身发展打下基础。 【教学流程】 【教学目标】 一、知识与技能 1.理解万有引力定律的推导思路和过程。

高三物理一轮复习导学案

2014届高三物理一轮复习导学案 第七章、恒定电流（1） 【课题】电流、电阻、电功及电功率 【目标】 1、理解电流、电阻概念，掌握欧姆定律和电阻定律； 2、了解电功及电功率的概念并会进行有关计算。 【导入】 一．电流、电阻、电阻定律 1、电流形成原因：电荷的定向移动形成电流． 2、电流强度：通过导体横截面的跟通过这些电量所用的的比值叫电流强度．I= 。由此可推出电流强度的微观表达式，即I=__________________。 3、电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻．电阻的定义式：__________________。 4、电阻定律：在温度不变的情况下导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比．电阻定律表达式__________________。【导疑】电阻率，由导体的导电性决定，电阻率与温度有关，纯金属的电阻率随温度的升高而增大；当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象．导电性能介于导体和绝缘体之间的称为半导体。 二．欧姆定律 1、部分电路欧姆定律：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟

它的电阻成反比．表达式：____________________________ 2、部分欧姆定律适用范围：电阻和电解液(纯电阻电路)．非纯电阻电路不适用。 三、电功及电功率 1、电功：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功；W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。（适用于任何电路） 2、电功率：单位时间内电流所做的功；表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用） 3、焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式：Q=I2Rt 【说明】（1）对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt 4、热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/t=I2R ④ 【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。②对所有的电路都适用，而④式只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。 关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。这时W》Q。即W=Q+E其它或P =P热+ P其 它、UI = I2R + P其它 【导研】 [例1]一根粗线均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时（） A、通过金属导线的电流为I/2 B、通过金属导线的电流为I/4 C、自由电子定向移动的平均速率为v/2 D、自由电子定向移动

人教版高中物理选修3-5教案

物理选修3-5教案 第十六章 动量和动量守恒定律 16.1 实验：探究碰撞中的不变量 目的要求 通过这节课的学习，让学生掌握科学探究的思维方法，从最简单的关系开始寻找，利用身边的资源及已学过的原理，来完成该实验的探究过程。 重难点分析 一、重点 本节课的重点在于如何让学生掌握科学探究的方法。如何真正实现探究的过程。 二、难点 本节课的难点在于，如何启发学生利用身边的一切可利用资源，来自行设计可行性较强的实验方案。 新课教学 一、新课引入 碰撞是自然界中常见的现象。比如，两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞相连，台球由于两球的碰撞而改变运动状态。两个迎面而来的人相撞后会相仰而倒，或者各自后退。在微观粒子之间，更是由于相互碰撞而改变能量，甚至由于撞击而使得一种粒子转化为其他粒子。 二、新课教学 由很多例子可知，两个物体碰撞前后的速度都会发生变化，物体的质量不同时速度变化也不一样。那么，碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？这节课主要介绍研究这个问题的实验。 （一）实验的基本思路 研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。 思考一下，在一维碰撞的情况下，与物体有关的物理量有哪些？ （学生答：质量m ，速度v ） 为什么与质量m 有关？ （学生答：相互作用力下，质量越大的物体速度改变越慢） 设两物体质量分别为m 1、m 2，碰撞前速度分别为v 1、v 2，碰撞后速度分别为1v '、2 v '。速度为矢量，因而需规定正方向。 问题是：物体的质量和速度在碰撞前后有什么不变的关系？ 质量必定是不变的，但质量只是惯性的量度，无法描述物体的运动状态。而速度却是在碰撞前后改变的，那么，可否有一个物理量为质量与速度的某种关系，却又恰好能在碰撞前后保持不变呢？ 可能关系： ①2222112 2 22112 1212121v m v m v m v m '+'=+ →这个关系不可能。碰撞前后能量必有损失，只是多少的问题。而我们要寻找的物 理量是在任何一种碰撞中都不变的量。 ②221 12211v m v m v m v m '+'=+

高一物理教案：《万有引力定律》

高一物理教案：《万有引力定律》 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。下面是带来的高一物理教案：《万有引力定律》。知识目标 1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解； 2、使学生了解并掌握万有引力定律； 3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力）. 能力目标 1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题； 2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题. 情感目标 使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.【教学建议】万有引力定律的内容固然重要，让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.建议教师在授课时，应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读万有引力定律的发现过程，让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学，也可由教师提出问题让学生讨论，也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.

万有引力定律的教学设计方案【教学目的】1、了解万有引力定律得出的思路和过程； 2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律； 3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题；【教学难点】万有引力定律的应用【教学重点】万有引力定律【教具】展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人图片.【教学过程】（一）新课教学（20分钟） 1、引言 展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史： 十七世纪中叶以前的漫长时间中，许多天文学家和物理学家（如第谷、哥白尼，伽利略和开普勒等人），通过了长期的观察、研究，已为人类揭示了行星的运动规律.但是，长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解，更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究. 伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中，研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因，为天体动力学的发展奠定了基础.那么： （1）牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢? （2）《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的? 以上两个问题就是这节课要研究的重点. 2、通过举例分析，引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法. 苹果在地面上加速下落：（由于受重力的原因）：

2021届全国高三高考物理第二轮专题练习之万有引力(新人教)

万有引力与航天 1.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用E k1、E k2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（） A．r1＜r2，E k1＜E k2B．r1＞r2，E k1＜E k2 C．r1＞r2，E k1＞E k2D．r1＜r2，E k1＞E k2 2.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（） A．飞船的轨道半径 B．飞船的的运行速度 C．飞船的运行周期 D．行星的质量 3.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）Ａ．月球的质量 Ｂ．地球的质量 Ｃ．地球的半径 Ｄ．月球绕地球运行速度的大小 4. 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，起质量约为地球质量的6。4倍一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的

重量将变为960N ，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ） A 0．5 B 2 C 3．２ D 4 5.根据观察，在土星外层有一个环，为了判断环是土星的连续物还是小卫星群。可测出环中各层的线速度V 与该层到土星中心的距离R 之间的关系。下列判断正确的是： A.若V 与R 成正比，则环为连续物； B.若V 2与R 成正比，则环为小卫星群； C.若V 与R 成反比，则环为连续物； D.若V 2与R 成反比，则环为小卫星群。 6.据报道，我国数据中继卫星“天链一号Ol 星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经770赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是 A. 运行速度大于 7.9 km ／s B.离地面高度一定，相对地面静止 C. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 7.火星的质量和半径分别约为地球的101和2 1 ，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为 A ．0.2g B ．0.4g C ．2.5g D ．5g 8.图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次

高中物理教学设计模板

高中物理教学设计模板 高中物理的教学方式对于学生们而言影响十分的大，那么高中物理的教学设计到底应该怎么开展呢?下面是小编推荐给大家的高中物理教学设计模板，希望大家有所收获。 篇一：高中物理教学设计模板 教学目标： (一)：知识与技能： 1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力 2、通过实验探究，理解力的分解，会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。 3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力 (二)过程与方法： 1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。 2、通过经历力的分解科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。 (三)情感态度与价值观 1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习，了解物理规律与数学规律之间存在和谐美，领略自然界的奇妙与和谐。 3、发展对科学的好奇心与求知欲，培养主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。 设计意图 为什么要实施力的分解?关于如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容，更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了，而根据力的效果分解没有必要，所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下：受伽利略对自由落体运动的研究的启发，按照伽利略探究的思路：“猜想――验证”，本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则，让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科，本节课通过自己挖掘生活中的很多材料，设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做，亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室，实验的条件完全可以自己去创造，从而激发学生做实验的兴趣。 教学流程 一. 通过一个有趣的实验引入新课：激发学生的兴趣 【实验】“四两拨千斤” (两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端，一位女生在绳

高一物理《万有引力》教案

R M G θ m r F 向 F 引 万有引力理论的成就 三维目标 可以指导实践的辩证唯物主义观点 2、通过对天体运动规律的认识，了解科学发展的曲折性，感悟科学是人类进步不竭的动力. 2、重力是如何定义的？是如何测量的？ 3、试根据已有的动力学知识，讨论重力和万有引力之间的关系 算一算：质量为50千克的人，所受重力多大（g=9.8N/kg ）？估算一下在赤道上，这个人随地球自转所需的向心力多大（地球半径R=6.4×106 m ）？这个人所受地球对他的万有引力多大？

对于任一纬度上的物体，地球对它的万有引力和其重力之间又是什么样的关系呢？现在你知道为什么从赤道到两极重力加速度逐渐增大了吗？ 通过以上计算，比较结果，你能得出什么结论？ 忽略地球自转，质量为m 的物体，在距地球表面h 的高空，重力应该多大呢？ 例1、设地面附近的重力加速度g=9.8 m/s 2，地球半径R=6. 4×106 m ，引力常量G=6.67×10-11 N·m 2/kg 2，试估算地球的质量 mg=G gR M R GMm 2 2 =? M=1126210 67.6)104.6(8.9-???=G gR kg=6.0×1024 kg. 二、计算天体的质量 阅读教材“天体质量的计算”部分的内容，考虑下列问题 1、应用万有引力定律求解天体的质量基本思路是什么? 应用万有引力求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体的运动情况，求出向心加速度，然后根据万有引力充当心力，进而列方程求解. 2、求解天体质量的方程依据是什么? 从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行星（或卫星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做圆周运动时合力充当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程只能是万有引力提供向心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源所在. 例2、 地球绕太阳公转的轨道半径为1.49×1011 m ，公转的周期是3.16×107 s ，太阳的质量是多少？

高三物理万有引力练习

高三物理磁场专项练习 姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、解答题 1．如图所示，半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R=0.1m，磁感应强度大小B=0.075T 的圆形有界磁场区的圆心坐标为（0，0.08m），平行金属板MN的极板长L=0.3m、间距d=0.1m，极板间所加电压U=6.4x102V，其中N极板收集到的粒子全部中和吸收。一位于O处的粒子源向第一、二象限均匀地发射速度为v的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第一象限出射的粒子速度方向均沿x轴正方向，已知粒子在磁 场中的运动半径R0=0.08m，若粒子重力不计、比荷q m =108C/kg、不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应。 sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求粒子的发射速度v的大小； （2）若粒子在O点入射方向与x轴负方向夹角为37°，求它打出磁场时的坐标：（3）N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η。 2．如图，平面直角坐标系中，在，y＞0及y＜-3 2 L区域存在场强大小相同，方向相反均平行于y轴的匀强电 场，在-3 2 L＜y＜0区域存在方向垂直于xOy平面纸面向外的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的带正电粒 子，经过y轴上的点P1（0，L）时的速率为v0，方向沿x轴正方向，然后经过x轴上的点P2（3 2 L，0）进入 磁场。在磁场中的运转半径R=5 2 L（不计粒子重力），求： （1）粒子到达P2点时的速度大小和方向； （2）E B ； （3）粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标；（4）粒子从P1点出发后做周期性运动的周期。3．如图所示，左侧正方形区域ABCD有竖直方向的匀强电场和垂直纸面方向的磁场，右侧正方形区域CEFG 有电场，一质量为m，带电量为+q的小球，从距A点正上方高为L的O点静止释放进入左侧正方形区域后做匀速圆周运动，从C点水平进入右侧正方形区域CEFG．已知正方形区域的边长均为L，重力加速度为g，求：（1）左侧正方形区域的电场强度E1和磁场的磁感应强度B； （2）若在右侧正方形区域内加竖直向下的匀强电场，能使小球恰好从F点飞出，求该电场场强E2的大小；（3）若在右侧正方形区域内加水平向左的匀强电场，场强大小为3 kmg E q （k为正整数），试求小球飞出该区域的位置到G点的距离． 4．平面直角坐标系的第一象限和第四象限内均存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为2B和B（B的大小未知），第二象限和第三象限内存在沿﹣y方向的匀强电场，x轴上有一点P，其坐标为（L，0）。现使一个电量大小为q、质量为m的带正电粒子从坐标（﹣2a，a）处以沿+x方向的初速度v0出发，该粒子恰好能经原点进入y轴右侧并在随后经过了点P，不计粒子的重力。 （1）求粒子经过原点时的速度； （2）求磁感应强度B的所有可能取值 （3）求粒子从出发直至到达P点经历时间的所有可能取值。

高三物理一轮复习选修3-3全套学案

第1课时 分子动理论 内能 导学目标 1.掌握分子动理论的内容，并能应用分析有关问题.2.理解温度与温标概念，会换算摄氏温度与热力学温度.3.理解内能概念，掌握影响内能的因素． 一、分子动理论

1．请你通过一个日常生活中的扩散现象来说明：温度越高，分子运动越激烈． 2．请描述：当两个分子间的距离由小于r0逐渐增大，直至远大于r0时，分子间的引力如何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的合力又如何变化？ [知识梳理] 1．物体是由____________组成的 (1)多数分子大小的数量级为________ m. (2)一般分子质量的数量级为________ kg. 2．分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的物体彼此进入对方的现象．温度越______，扩散越快． (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的__________的永不停息地无规则运 动．布朗运动反映了________的无规则运动．颗粒越______，运动越明显；温度越______，运动越剧烈． 3．分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在________和________，实际表现的分子力是它们的________． (2)引力和斥力都随着距离的增大而________，但斥力比引力变化得______． 思考：为什么微粒越小，布朗运动越明显？ 二、温度和温标 [基础导引] 天气预报某地某日的最高气温是27°C，它是多少开尔文？进行低温物理的研究时，热力学温度是2.5 K，它是多少摄氏度？ [知识梳理] 1．温度 温度在宏观上表示物体的________程度；在微观上是分子热运动的____________的标志． 2．两种温标 (1)比较摄氏温标和热力学温标：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数 值________，但它们表示的温度间隔是________的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT. (2)关系：T＝____________. 三、物体的内能 [基础导引] 1．有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是() A．不断增大B．不断减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 2．氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是() A．氧气的内能较大B．氢气的内能较大 C．两者的内能相等D．氢气分子的平均速率较大

高考物理万有引力专题练习

万有引力专题训练 一、 1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律 可知（ ） A.太阳位于木星运行轨道的中心 B.火星和木星绕太阳运行的速度大小始终相等 C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们的轨道半长轴之比的立方 D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 2.某行星沿椭圆轨道运动，近日点离太阳中心距离为a ，远日点离太阳 心距离为b ，该行星过近日点时的速率为a v ，则过远日点时速率b v 为（ ） A. a bv a B.a v b a C.b av a D.a v a b 3.人造卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动，A 卫星的运行周期为3小时， A 的轨道半径为B 的轨道半径的1/4,则B 卫星运行的周期大约是（ ） A.12小时 B.24小时 C.36小时 D.48小时 4.如图,0表示地球,P 表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造 卫星,AB 为长轴,CD 为短轴.在卫星绕地球运动一周的时间内，从A 到B 的时间为AB t ，同理,从B 到A 、从C 到D 、从D 到C 的时间分别为DC CD BA t t t 、、,下列关系式正确的是（ ） A. AB t >BA t B.AB t DC t D. CD t

二、 1.关于万有引力定律的建立，下列说法中正确的是（ ） A.卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系 B.“月—地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍 C.“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从同样的规律 D.引力常量G 的大小是牛顿根据大量实验数据得出的 2. 设地球自转周期为T,质量为M,引力常量为G.假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比 为（ ） A.32224R GMT GMT π- B.32224R GMT GMT π+ C.23224GMT R GMT π- D.23224GMT R GMT π+ 3.关于万有引力定律公式2 21r m m G F =,以下说法中正确的是（ ） A.公式只适用于星体之间的引力计算，不适用于质量较小的物体 B.当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 D.公式中引力常量G 的值是牛顿规定的 4.下列说法中符合物理史实的是（ ） A.伽利略发现了行星的运动规律，开普勒发现了万有引力定律 B.哥白尼创立了“地心说”，“地心说”是错误的，“日心说”是正确的，太阳是宇宙的中心 C.牛顿首次在实验室里较准确地测出了引力常量 D.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律 5.(多选)宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动.如果两颗小星间的万有引力为F,母星与任意一颗小星间的万有引力为9F.则（ ） A.每颗小星受到的万有引力为(2 3+9)F B.每颗小星受到的万有引力为(3+9)F C.母星的质量是每颗小星质量的3倍

高三物理一轮复习精品学案：动量守恒定律及“三类模型”问题

第2讲动量守恒定律及“三类模型”问题 一、动量守恒定律 1.内容 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变. 2.表达式 (1)p＝p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和. (3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)Δp＝0，系统总动量的增量为零. 3.适用条件 (1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零. (2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力. (3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒.

自测 1关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是() A.只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒 C.只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒 答案 C 二、碰撞、反冲、爆炸 1.碰撞 (1)定义：相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个过程就可称为碰撞. (2)特点：作用时间极短，内力(相互碰撞力)远大于外力，总动量守恒. (3)碰撞分类

①弹性碰撞：碰撞后系统的总动能没有损失. ②非弹性碰撞：碰撞后系统的总动能有损失. ③完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，机械能损失最大. 2.反冲 (1)定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量，这种现象叫反冲运动. (2)特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力.实例：发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭等. (3)规律：遵从动量守恒定律. 3.爆炸问题 爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒. 自测

高三物理教案全集(共250页)

力学 一、力 教学目标 1．知识目标： （1）理解高中学习的各种力的概念； （2）掌握高中学习的各种力的公式、单位及矢量性； （3）掌握高中学习的各种力之间的联系． 2．能力目标； （1）要求学生做到恰当选择研究对象，增长灵活运用知识的能力； （2）要求学生做到准确对研究对象进行受力分析，会把运动物体抽象为正确的物理模型； （3）培养学生正确的解题思路和综合分析问题的能力． 3．德育目标： （1）在教学的整个过程中，渗透物理学以观察、实验为基础的科学研究方法，以及注重理性思维的科学态度； （2）用科学家的言行教育学生如何做人． 教学重点、难点分析 1．对高一、高二学习的各种力进一步加深理解，进行全面系统的总结． 2．引导学生正确选取研究对象，掌握对研究对象进行受力分析的一般方法． 3．力学是整个物理学的基础，而受力分析又是解决物理问题最关键的步骤，熟练进行受力分析既是本节复习课的教学重点也是教学的难点． 教学过程设计 一、对复习的几点建议 1．提倡“三多、三少”．“三多”即多做小题，多做小综合题，多做变式型的常见题；“三少”即少做大题，少做大综合题，少做难题． [例1] 如图1-1-1所示，斜劈B置于地面上静止，物块A置于斜劈B上静止，求地面对斜劈B的摩擦力． 方法一：分别选A、B为研究对象进行受力分析，可以求得地面对斜劈B的摩擦力为零．

方法二：选整体为研究对象进行受力分析，可迅速得出地面对斜劈B的摩擦力为零． 可见，一道简单的题目，可以做得较复杂，也可以做得相当简单．此题关键在于研究对象选取是否巧妙．此外，若采用方法一，必须很明白作用力和反作用力的关系．这两种方法，学生都应该熟练掌握． 此题变式型为： [例2]斜劈B置于地面上静止，物块A在斜劈B上沿斜面匀速下滑，求地面对斜劈B的摩擦力．利用上述方法一，受力情况完全相同，所以地面对斜劈B的摩擦力为零． [例3]倾角为θ的斜劈B置于地面上静止，物块A在沿斜面向上F力的作用下沿斜面匀速上滑，求地面对斜劈B的摩擦力． 分别选A、B为研究对象进行受力分析可以求得地面对斜劈B的摩擦力为Fcos ． [例4]倾角为θ的斜劈B置于地面上静止，物块A在沿斜面向上F力的作用下沿斜面以加速度a匀加速上滑，求地面对斜劈B的摩擦力． 分别选A、 B为研究对象进行受力分析，可以求得地面对斜劈B的摩擦力为Fcos θ-macosθ． 由此可见，多做小题、变式型题可以帮助你掌握巩固基础知识，还可以帮助你灵活应用这些知识．只有基础知识巩固，才能在做难题时能力得到发挥． 2．自我诊断：错题改正，定期复习，做好标记． 在复习过程中，要不断地回顾，考察自己在哪个知识点容易出错．只有不断地对自己进行自我诊断，才能明确地知道自己的弱点，才能更有效地利用时间，提高成绩．值得注意的是：千万别盲从，不要看见别人干什么，自己就干什么．抓不住自己的重点．总做一些对自己提高成绩帮助并不太大的事，那样会得不偿失的． 要经常进行错题改正，建立错题档案本．错题不能只抄在本上，就完事了．必须要做定期复习，并且做上标记．一道错题，若第一次复习时做对了，可以做上标记，时间过得长一些再复习，若复习三次做对了，可以做上标记暂时不用管了，以后放寒假、暑假或一模、二模前再复习．这样，虽然你抄的错题越来越多，但通过每次的定期复习，不会做的，再做错的题目应该越来越少． 关于做错题本的建议： （1）分类别抄错题； （2）抄错题本身就是一次复习．用明显的颜色总结、归纳错误原因，以及得出的小结； （3）将题目抄在正页，在反面抄录答案，每一页在页边上开辟空白行，专供写错误原因、得出的小结以及复习的标记（日期、第几次）等用． 3．平时要经常准备“备忘录”．

高中物理必修万有引力教案

课题 万有引力定律 第1课时 整理人：季渴 教 学 目 标 知识与技能： 1、理解万有引力定律的推导思路和过程 2、掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义 3、了解引力常量的测量及意义 过程与方法： 1、体会科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性, 2、结合“月—地检验”，经历思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观 测→验证结论”培养学生探究思维能力 情感态度与价值观： 让学生体验感受物理研究过程中的严谨与魅力，激发学生研究物理的兴趣 重点 万有引力定律的内容及表达公式 难点 对万有引力定律及物体间距离的理解 教具 多媒体课件 教学要点：理解万有引力定律的内容及表达式的应用 特别关注：万有引力定律的内容及公式 知识链接：开普勒第三定律和向心力 教学流程： 【导入新课】 [复习提问] 师：上节课我们学习了太阳与行星间的关系式是什么？ 生：2r Mm G F = 师：我们上节课还留了一个问题：那就是太阳与行星间的引力规律是否适用于卫星绕行星的运动？ 生：同学们进行讨论，得出了不同的答案。 师：那么这节课我们就来研究一下，地面物体与天体间的相互作用力是否也有同样的“平方 反比关系”？下面请同学们阅读第三节开头的三个自然段，体会牛顿当年是怎样思考这个问题的。 【新课教学】 一、 月地检验： 师：要想证明猜想必须由事实来验证。下面我给大家这些物理量，地球表面的重力加速度 g=9.8m/s 2，也能比较精确地测定月球与地球的距离为60倍地球半径，r=?108m ；月球公转的周期为天。通过刚才的阅读你能否证明地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律。 生：学生进行思考，有的同学会得出一些头绪。 师：经过计算证明计算结果和我们的预期符合的很好。 生：得出结论：地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种力。

高三物理一轮复习 动能定理导学案

2012届高三物理一轮复习导学案 六、机械能（3） 动能定理 【导学目标】 1、正确理解动能的概念。 2、理解动能定理的推导与简单应用。 【知识要点】 一、动能 1、物体由于运动而具有的能叫动能，表达式：E k =_____________。 2、动能是______量，且恒为正值，在国际单位制中，能的单位是________。 3、动能是状态量，公式中的v 一般是指________速度。 二、动能定理 1、动能定理：作用在物体上的________________________等于物体____________，即w=_________________，动能定理反映了力对空间的积累效应。 2、注意：①动能定理可以由牛顿运动定律和运动学公式导出。②可以证明，作用在物体上的力无论是什么性质，即无论是变力还是恒力，无论物体作直线运动还是曲线运动，动能定理都适用。 3、动能定理最佳应用范围：动能定理主要用于解决变力做功、曲线运动、多过程动力学问题，对于未知加速度a 和时间t ，或不必求加速度a 和时间t 的动力学问题，一般用动能定理求解为最佳方案。 【典型剖析】 [例1] 在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=2.5cos （kx+ 3 2 π）(单位: m),式中k=1 m -1 .将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v 0=5 m/s 的初 速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10 m/s 2 .则当小环运动到x= 3 m 时的速度大小v= m/s;该小环在x 轴方向最远能运动到x= m 处. [例2]如图所示，质量为m 的小球用长为L 的轻细线悬挂在天花板上，小球静止在平衡位置．现用一水平恒力F 向右拉小球，已知F=0．75mg ，问： （1）在恒定拉力F 作用下，细线拉过多大角度时小球速度最大?（2）小球的最大速度是多少? [例3]总质量为M 的列车，沿平直轨道作匀速直线运动，其末节质量为m 的车厢中途脱钩，待司机发觉时，机车已行驶了L 的距离，于是立即关闭油门撤去牵引力.设运动过程中阻力始终与质量成正比，机车的牵引力是恒定的.当列车的两部分都停止时，它们之间的距离是多少?

人教版高三年级物理教案

人教版高三年级物理教案 篇一：《力的合成》 一.教材简析 本节课力的合成，是在学生了解力的基本性质和常见几种力的基础上，通过等效替代思想，研究多个力的合成方法，是对前几节内容的深化。 本节重点介绍力的合成法则——平行四边形定则，但实际这是所有矢量运算的共同工具，为学习其他矢量的运算奠定了基础。 更重要的是，力的合成是解决力学问题的基础，对今后牛顿运动定律、平衡问题、动量与能量问题的理解和应用都会产生重要影响。 因此，这节课承前启后，在整个高中物理学习中占据着非常重要的地位。 二、教学目标定位 为了让学生充分进行实验探究，体验获取知识的过程，本节内容分两课时来完成，今天我说课的内容为本节内容的第一课时。根据上述教材分析,考虑到学生的实际情况,在本节课的教学过程中，我制定了如下教学目标: 一、知识与技能 .理解合力、分力、力的合成的概念.理解力的合成本质上是从等效的角度进行力的替代. .探究求合力的方法——力的平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力. 二、过程与方法 .通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法. .通过实验探究方案的设计与实施，体验科学探究的过程。 三、情感态度与价值观 .培养学生的合作精神，激发学生学习兴趣，形成良好的学习方法和习惯. .培养认真细致、实事求是的实验态度.

根据以上分析确定本节课的重点与难点如下： 一、重点 .合力和分力的概念以及它们的关系. .实验探究力的合成所遵循的法则. 二、难点 平行四边形定则的理解和运用。 三、重、难点突破方法——教法简介 本堂课的重、难点为实验探究力的合成所遵循的法则——平行四边形定则，为了实现重难点的突破，让学生真正理解平行四边形定则，就要让学生亲自体验规律获得的过程。 因此，本堂课在学法上采用学生自主探究的实验归纳法——通过重现获取知识和方法的思维过程，让学生亲自去体验、探究、归纳总结。体现学生主体性。 实验归纳法的步骤如下。这样设计让学生不仅能知其然，更能知其所以然，这也是本堂课突破重点和难点的重要手段。 本堂课在教法上采用启发式教学——通过设置问题，引导启发学生，激发学生思维。体现教师主导作用。 四、教学过程设计 采用六环节教学法，教学过程共有六个步骤。 教学过程第一环节、创设情景导入新课： 安排两个同学共提一桶水，再请全班力气的同学来提这一桶水，游戏虽简单，但能迅速调动学生参与课堂的积极性。然后用图片引导学生通过作用效果相同得出合力与分力的概念。由此引出—— 第二环节、新课教学： 展示合力与分力以及力的合成的概念，强调等效替代法。举例说明等效替代

(完整版)高中物理万有引力部分知识点总结

高中物理——万有引力与航天 知识点总结 一、开普勒行星运动定律 （1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 （2）对于每一颗行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。 （3）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。 二、万有引力定律 1．内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比． 2．公式：F＝Gm1m2/r^2，其中G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，称为万有引力常量。 3．适用条件： 严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但

此时r应为两物体重心间的距离。对于均匀的球体，r是两球心间的距离。 三、万有引力定律的应用 1．解决天体(卫星)运动问题的基本思路 (1)把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供，关系式： F＝Gm1m2/r^2＝mv^2/r＝mω2r＝m(2π/T)2r (2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝Gm1m2/r^2，gR2＝GM. 2．天体质量和密度的估算 通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径r，由万有引力等于向心力，即G r2(Mm)＝m T2(4π2)r，得出天体质量M＝GT2(4π2r3). (1)若已知天体的半径R，则天体的密度 ρ＝V(M)＝πR3(4)＝GT2R3(3πr3) (2)若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ＝GT2(3π) 可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期，就可求得天体的密度． 3．人造卫星 (1)研究人造卫星的基本方法

高三物理一轮复习抛体运动导学案

高三物理 导学案 班级 姓名 课题 抛体运动 编号 课型 复习课 使用时间 主备人 审核人 审批人 教学目标：1.理解平抛运动的概念和处理方法 2．掌握平抛运动规律，会应用平抛运动规律分析和解决实际问题 重点，难点：理解平抛运动概念和平抛运动规律 【基础知识梳理】 1．物体做平抛运动的条件：只受 ，初速度不为零且沿水平方向。 2．特点：平抛运动是加速度为重力加速度的 运动，轨迹是抛物线。 3．研究方法： 通常把平抛运动看作为两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，一个是竖直方向的自由落体直线运动。 从理论上讲，正交分解的两个分运动方向是任意的，处理问题时要灵活掌握。 4．平抛运动的规律 合速度的方向0tan y x v g t v v β== 合位移的方向0 tan 2y g t x v α== 【典型例题】 1、平抛运动的特点及基本规律 【例1】物体在平抛运动的过程中，在相等的时间内，下列物理量相等的是 ( ) A ．速度的增量 B ．加速度 C ．位移 D ．平均速度 变式训练1、一架飞机水平匀加速飞行，从飞机上每隔一秒释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则人从飞机上看四个球 （ ） A ．在空中任何时刻总排成抛物线，它们的落地点是不等间距的 B ．在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直的线，它们的落地点是不等间距的 C ．在空中任何时刻总是在飞机的下方排成倾斜的直线，它们的落地点是不等间距的 D ．在空中排成的队列形状随时间的变化而变化 例2如图，实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，测得AB 、BC 间的水平距离△s 1＝△s 2＝0.4m ，高度差△h 1＝0.25m ，△h 2＝0.35m ．求： （1）质点抛出时初速度v 0为多大？ 图5-1-3