1、第5章 万有引力与航天本章概览内容提要 日出月落,斗转星移,浩瀚广袤的宇宙留给人们无限的遐想从观察行星运动、描述行星运动规律开始,人类对行星运动规律的认识经历了从“地心说”到“日心说”,直到开普勒的行星运动规律 本章从行星运动规律开始,“追寻牛顿的足迹”,重新“发现”万有引力定律,体验牛顿当时的魄力、胆识和惊人的想象力进一步应用万有引力定律计算天体的质量、发现未知的天体,深刻体会科学定律对人类探索未知世界的作用,体会大胆的猜想、直觉、洞察力对一个科学工作者的重要性最后了解人类航天事业的发展史,了解航天事业对我们的日常生活的改变学法指导 万有引力与航天是力学中的重点知识,在高考中几乎每年都有试题
2、考查.有关卫星的发射与运动问题,虽然技术上很复杂,但在理论上是万有引力定律的具体应用,与课本知识结合得很好,因此,也是高考命题的黄金地段.加之,近年来我国的空间探索与研究飞速发展,硕果累累,相关的科技信息丰富,以此为背景,会以更加灵活的方法考查本章知识.在本章的学习中应做到以下几点:(1)要明确必修1教材中所学的重力与万有引力的关系,掌握重力加速度随纬度和高度的变化规律.(2)本章所研究的“人造地球卫星、宇宙速度、天体运动”等问题都是万有引力定律的具体应用,这也是本章的重点和难点,要突破这一难点的关键就是要明确几乎所有的万有引力问题都可以通过一个因果关系式G=m=m2r=mr来解决.(3)注重
3、理论联系实际.要多看一些关于航空、航天的科普资料,了解最新的科技动态.5.1 从托勒密到开普勒课前预习情景导入 我们日常看到太阳自地球东方升起,又落到西方,也就是说,我们看到的现象似乎是太阳绕地球转,而开普勒认为,行星绕太阳转.怎样解释这种似乎矛盾的现象? 简答:由于我们生活在地球上,我们选取地球(地面)为参考系来描述其他行星的运动,而地球每天自西向东自转一周,因此,我们看到的现象是太阳每天东升西落如果我们乘坐宇宙飞船来到浩瀚的太空,以太阳为参考系,就会看到地球是围绕太阳运转的;而选取银河系为参考系,我们会看到太阳也在运动着知识预览如放不下可适当加行距1.地心说和日心说:公元150年,天文学家
4、托勒密提出了地心说;1543年,波兰天文学家哥白尼正式提出了日心说.日心说认为太阳是宇宙的中心,其他行星都绕太阳做匀速圆周运动.2.开普勒行星运动定律:(1)所有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公共焦点上;(2)对于每一颗行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积;(3)所有行星轨道的半长轴的立方与公转周期的平方的比值都相等,即=k.3.实际行星的运动:(1)多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心上;(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星做匀速圆周运动;(3)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等.