第七章 万有引力与宇宙航行 必备知识清单(共5份,含解析)高中物理人教版(2019)必修 第二册

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第七章 万有引力与宇宙航行 必备知识清单(共5份,含解析)高中物理人教版(2019)必修 第二册

资源简介

课时1 行星的运动
要点1 地心说与日心说
1.地心说:______是宇宙的中心,且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕______运动.
2.日心说:______是宇宙的中心,且是静止不动的,地球和其他行星都绕________运动.
要点2 开普勒定律
1.开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是________,太阳处在______的一个________上.
2.开普勒第二定律:任意一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的________.
3.开普勒第三定律:所有行星的轨道的________________跟其公转____________的比值都相等.=k,其中a是椭圆轨道的半长轴,T是行星绕太阳公转的________,k是常量.
1.易错辨析
(1) 太阳每天东升西落,这一现象说明太阳绕着地球运动.(  )
(2) 与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远.(  )
(3) 开普勒第三定律中的常量k与中心天体无关.(  )
(4) 开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.(  )
2.关于行星绕太阳的运动,下列说法中正确的是(  )
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处
C.离太阳越近的行星公转周期越小
D.离太阳越近的行星公转周期越大
课时1 行星的运动
必背知识
要点1 1.地球 地球 2.太阳 太阳
要点2 1.椭圆 椭圆 焦点 2.面积相等 3.半长轴的三次方 周期的二次方 周期
基础内化
1.(1) × (2) √ (3) × (4) ×
2.C 解析:根据开普勒第一定律,行星在各自的椭圆轨道上绕太阳运动,太阳位于椭圆的一个焦点上,A、B错误;根据开普勒第三定律,行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比,且离太阳越近的行星半长轴越短,所以离太阳越近的行星公转周期越小,C正确,D错误.课时2 万有引力定律
要点1 行星与太阳间的引力
1.太阳对行星的引力
太阳对不同行星的引力与行星的质量成______,与行星和太阳间距离的二次方成________,即F∝.
2.行星对太阳的引力
行星对太阳的引力和太阳对行星的引力规律______,即F'∝.(设太阳质量为m太)
3.太阳与行星间的引力
根据牛顿第三定律得F=F',则F∝,则F=________.
要点2 月—地检验
1.猜想:维持月球绕地球运动的力与使物体下落的力是同一种力,遵从“________”的规律.
2.推理:物体在月球轨道上运动时的加速度大约是其在地面附近下落时的加速度的______.
3.结论:计算结果与预想基本一致.这表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______的规律.
要点3 万有引力定律
1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的____________,引力的大小与物体的______________________成正比,与它们之间______________________成反比.
2.表达式:F=________.
3.引力常量G由卡文迪什测量得出,常取G=________ N·m2/kg2.
1.易错辨析
(1) 由于天体间距离很远,在研究天体间的引力时可以将它们视为质点.(  )
(2) 太阳与行星间的引力公式F=G中,G与太阳、行星都没有关系.(  )
(3) 太阳对行星的引力大小与行星的质量无关.(  )
(4) 当两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大.(  )
(5) 不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力.(  )
2.关于万有引力公式F=G的理解,下列说法中正确的是(  )
A.牛顿首先得到了万有引力定律,并且用实验测定了引力常量G的数值
B.由公式F=G可知,两物体紧靠在一起时万有引力无穷大
C.可看作质点的两物体间的引力可用公式F=G计算
D.两个质点质量不变,距离变为原来的2倍,则它们之间的万有引力将变为原来的
课时2 万有引力定律
必背知识
要点1 1.正比 反比 2.相同 3.G
要点2 1.平方反比 2. 3.相同
要点3 1.连线上 质量m1和m2的乘积 距离r的二次方 2.G 3.6.67×10-11
基础内化
1.(1) √ (2) √ (3) × (4) × (5) ×
2.C 解析:卡文迪什用实验测定了引力常量G的数值,A错误;两物体紧靠在一起时,万有引力公式不再适用,B错误;可看作质点的两物体间的引力可用公式F=G计算,C正确;根据公式,两个质点质量不变,距离变为原来的2倍,则它们之间的万有引力将变为原来的,D错误.课时3 万有引力理论的成就
要点1 万有引力与重力的关系
地球对物体的万有引力F表现为两个效果:一是____________,二是提供物体随地球自转的____________,如图所示.
(1) 在赤道上:G=mg1______mω2R.
(2) 在两极上:G=mg0.
(3) 在一般位置:万有引力G等于重力mg与向心力F向的__________.
越靠近两极,向心力越小,g值__________.由于物体随地球自转所需的向心力较小,常认为万有引力近似等于重力,即=mg.
要点2 发现未知天体及预言哈雷彗星回归
1.海王星的发现
________和________根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.______在勒维耶推测的位置附近发现了这颗行星——海王星.
2.其他天体的发现
人们在海王星的轨道之外发现了________、阋神星等几个较大的天体.
3.预言哈雷彗星回归
哈雷根据____________,计算了三次出现的彗星的轨道,并推测这三次出现的彗星是同一颗彗星,周期约为______年.
要点3 计算天体的质量
1.太阳质量的计算
(1) 质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力提供向心力,即G=________.
(2) m太=________,若已知行星绕太阳运动的周期T和半径r可计算出太阳的质量.
2.行星质量的计算
若已知卫星绕行星运动的周期T和卫星与行星之间的距离r,可计算行星的质量M.
1.易错辨析
(1) 重力和万有引力是不同性质的力.(  )
(2) 在不考虑地球自转影响的情况下,可以认为地球表面物体的重力等于地球对它的万有引力.(  )
(3) 由于地球自转的影响,物体的重力跟物体所处的纬度有关.(  )
(4) 在地球两极的物体,物体的重力等于万有引力.(  )
2.(多选)某行星绕太阳公转的半径为r,公转周期为T,万有引力常量为G,由此可求出(  )
A.行星的质量 B.太阳的质量
C.行星的线速度 D.太阳的密度
课时3 万有引力理论的成就
必背知识
要点1 重力mg 向心力F向 (1) + (3) 矢量和 越大
要点2 1.亚当斯 勒维耶 伽勒 2.冥王星 3.万有引力定律 76
要点3  
基础内化
1.(1) × (2) √ (3) √ (4) √
2.BC 解析:根据万有引力提供向心力G=mr,解得M=,A错误,B正确;根据v=可求行星的线速度,C正确;不知道太阳的体积,所以太阳的密度未知,D错误.课时4 宇宙航行
要点1 宇宙速度
1.人造地球卫星的发射原理
(1) 牛顿的设想
在高山上水平抛出一个物体,当________足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面,成为一颗绕地球转动的人造地球卫星.
(2) 原理
人造地球卫星的向心力由地球对它的________提供,即G=________,则卫星在轨道上运行的线速度v=.
2.宇宙速度
(1) 第一宇宙速度vⅠ
卫星在________绕地球做匀速圆周运动的速度,vⅠ=  km/s.
(2) 第二宇宙速度vⅡ
使卫星脱离______引力的最小地面______速度,vⅡ=11.2 km/s.
(3) 第三宇宙速度vⅢ
使卫星脱离______引力的最小地面______速度,vⅢ=16.7 km/s.
要点2 人造地球卫星
1957年,世界上第一颗______________发射.
1970年4月24日,“东方红一号”发射.
1.易错辨析
(1) 被发射的物体质量越大,第一宇宙速度越大.(  )
(2) 地球的第一宇宙速度与地球的质量有关.(  )
(3) 由知,高轨道卫星运行速度小,故发射高轨道卫星比发射低轨道卫星更容易.(  )
(4) 地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度.(  )
(5) 若物体的发射速度大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度,则物体可以绕太阳运行.(  )
2.下列关于宇宙速度的说法中正确的是(  )
              
A.第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时的最大速度
B.第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度
C.人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D.第三宇宙速度是物体脱离地球的最小速度
课时4 宇宙航行
必背知识
要点1 1.初速度 万有引力 m 2.地面附近 7.9 地球 发射 太阳 发射
要点2 人造地球卫星
基础内化
1.(1) × (2) √ (3) × (4) × (5) √
2.A课时5 相对论时空观与牛顿力学的局限性
要点1 相对论时空观
1.绝对时空观,也叫牛顿力学时空观:时间与空间都是______于物体及其运动而存在的.
2.麦克斯韦证明电磁波的传播速度等于______,一些实验表明在不同的参考系中,光的传播速度都是______的.这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系______.
3.在矛盾与冲突面前,爱因斯坦提出假设:在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是______的;真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是______的.
4.时间______效应、长度______效应表明运动物体的长度(空间距离)和物理过程的快慢(时间)都跟物体的运动状态有关.这就是________时空观.
要点2 牛顿力学的成就与局限
1.牛顿力学的成就
(1) 牛顿力学的基础是______________,万有引力定律提升了人们对牛顿力学的尊敬.
(2) 从地面上物体的运动到天体的运动,牛顿力学在广阔的领域里与实际相符合,显示了牛顿运动定律的正确性.
2.牛顿力学的局限性
电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性,还具有________,它们的运动规律在很多情况下不符合牛顿力学的规律.
3.牛顿力学成立的范围
只在______运动中成立,在______运动中不成立;在______世界中成立,在______世界中不成立.
(1) 低速
行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体皆为低速运动的物体.
(2) 高速
有些微观粒子速度与光速相接近,这样的速度为高速.
4.相对论物理学与经典物理学的联系
当物体的运动速度________光速c(c=3×108 m/s)时,相对论物理学与经典物理学的结论没有区别;当普朗克常量h(h=6.63×10-34 J·s)可以忽略不计时,量子力学和牛顿力学的结论没有区别.相对论与量子力学都没有完全否定经典物理学,而是认为经典物理学是在某些条件下的特殊情形.
1.易错辨析
(1) 因为时间是绝对的,所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的.(  )
(2) 空间与时间之间是没有联系的.(  )
(3) 有物质才有空间和时间.(  )
(4) 在同一个参考系中观察,运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关.(  )
2.牛顿力学对下列哪种运动不成立(  )
A.潜水器的深海潜航
B.“嫦娥五号”的环月运动
C.汽车的加速行驶
D.微观粒子的波动
课时5 相对论时空观与牛顿力学的局限性
必背知识
要点1 1.独立 2.光速c 一样 不符 3.相同 相同 4.延缓 收缩 相对论
要点2 1.牛顿运动定律 2.波动性 3.低速 高速 宏观 微观 4.远小于
基础内化
1.(1) × (2) × (3) √ (4) √
2.D 解析:牛顿力学对宏观、低速运动成立,潜水器的深海潜航、“嫦娥五号”的环月运动、汽车的加速行驶为宏观、低速运动,牛顿力学对微观粒子的波动不成立.D正确.

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