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高中物理必修2第六章万有引力与航天的题型归纳


第19卷第4期 2011年12月

技术物理教学
TECHNICAL PHYSICS TEACHING

V01.19№.4
Dec.201l

高中物理必修2第六章万有引力与航天的题型归纳
黄继红
(江苏省江安高级中学226534)
近地卫星(过赤道的,过极地的,一般的

);(4)、 同步卫星;(5)、一般卫星(月亮);(6)、双星。 (1)、放在极地的物体 放在极地的物体只受万有引力和地面的支持力, 它的受力如图所示,它的运动状态相对于地球来说 是静止的.所以受力平衡。有F了=N因为物体所受 的重力就是物体对地面的压力所有又有N=芏ng

高中物理必修2第六章万有引力与航天是第五 章曲线运动在天体运动学的运用与升华,本章知识 点较多,研究对象多,导致学生掌握困难。在教学中, 笔者发现只要指导好学生认清楚题目的研究对象, 就能突破学生在学习,解题中无从下手或者下手就 错的现象。

本章按照研究对象分类可以分为以下几獒(1)、
放在极地的物体;(2)、赤道上的物体;(3)、 障的同时。对实验所包含的相关知识点的理解肯定 比传统习题讲授课的效果要好得多。同时,为了进 一步增强学生借助实验分析有关物理习题的兴趣, 教师还可专门设计一些“故障”习题让学生进行探究, 这样也有利于培养学生的探究能力、实践能力和创 新能力。


即6学=N=mg
射式”教学,生成更多的有价值、有新意的新问题, 通过“一题多练”、“一题多得”使更多的知识得 以应用,使学生创造性思维的变通性得到培养和发 展。 在习题教学中通过辐射的教学方法把知识拓展 给学生,以核心知识点为根基,通过典例为载体,

有效选题,保护并激发学生的探究热情 初中生的学龄特征和学情特点告诉我们习题的

提纲挈领,延及其余,使之在知识点上放射开来。
呈现网状结构,让学生在做习题的同时领会、把握 各个知识点的内在联系,学生获得的不仅仅是几个 知识点的问题,更大的收获是提升了学生知识间迁 移的能力,以这样的模式来组织教学,有效地减轻 学生的课业负担.与此同时,亦加深了学生对已学 物理各个概念和规律的印象。 拓展和延伸是帮助学生内化知识很好的载体,不 过在应用时亦要铺设好合理的梯度,选择好的例题 作为跳板,让学生学生触及到更多的物理问题类型。 思维上升到更高的层次。此外,我们在教学中也应 该意识到唾手可得的东西学生的印象往往难以深刻. 注重知识辐射点坡度的设置,让学生努力下才能抓 住,也不能一下子跳得太高,避免打击学生学习的 积极性。


选择是保护和激发学生探究热情的关键。不能用难 题来打击学生,应让学生感受成功,用成就动机去 激发学生的学习兴趣,通过循序渐进的练习使学生 获得足够的自信心,逐渐增强学生学习的兴趣。 首先,在设计题目时应该注意习题的梯度,我 们应该让学生从成功走向成功,从而增强信心,获 得动力。这样一组连续性、阶梯性的练习,使学生 由易到难逐步完成,不仅增强了学生挑战自我的能 力,而且也提高了他们对物理规律的领悟能力。其次, 我们讲的例题要和学生练习的习题配套,要让学生 能仿照并掌握老师讲过的基本例题,让他们在顺利 完成作业后感到物理很好学,让他们始终有信心学 好物理。 物理知识与生活实践有着千丝万缕的联系,生 活为物理习题的编拟提供了大量而丰富的社会生活 素材。设计与生活相关的习题情境也是激发学生学 习兴趣的有效渠道,学生可以将所学物理知识用于 解释社会生活中的实际问题,学生的兴趣得到激发, 同时创新精神和实践能力也得到深化。例如:在“能 源和可持续发展”的教学中,可以组织学生辩论: ’地球上能源会枯竭吗?这不仅可以强化学生的节能 意识、保护环境的观念,而且还可培养他们的表达 能力和应变能力。


严谨求实,增强学生的内在素质 除了要教会学生物理知识和解决问题的能力,

我们还要关注学生的情感态度和价值观。在物理习 题教学中通过物理习题课培养学生严谨、求实的学 风,激发学生学习科学知识的兴趣.使学生的智慧、 潜能得到充分的发展和发挥。习题教学中,从选题、 读题、分析、画图、列式、运算和结果表示、问题 讨论等方面都能做到表述准确、分析透彻、推理严 密、计算准确、讨论全面,对题中的物理模型和关 键的字词进行重点分析并持之以恒,每时每刻都能 对学生起到潜移默化、感染熏陶的作用,那样,严谨、 求实的学风自然就会形成。
?7‘

拓宽延伸,提高学生思维的发散度 习题教学中不能只限于就题论题,要在原题的基

础上将知识点有机整合后不断变换问题情境进行“辐

万方数据

第19卷

物理教学

把本公式化简就可以得到万能代换公式:

GM=gR2
(2)、放在赤道的物体

J,,

,,-J’。

。’~、~

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,,,-。’’~、

、、

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放在赤道的物体,跟地面保持相对静止,但是
它随地球一起自转,所以它做匀速圆周运动,受力 如图所示,它受到的合外力应该提供向心力。

{◇……一卜9
、、、\、、、....,,,7,,一?
、、~~。-一-●-,,,

有G警一N=m詈=m∞2R=m管R
其中N=mg,所以说重力只是万有引力的一个 分力,另外一个分力就是用来提供向心力了。在不 是赤道和极地的位置,万有引力是指向球心的,而 所需要的向心力指向圆心(并不重合),所以我们 说重力是竖直向下的,而不能说重力也是指向球心 的。考虑实际情况,在地球上,因为向心加速度过 小只有a=0.034m,s2,所以有时候可以忽略不计。但 是在有些自转比较快的星球上,这个向心加速度就 不可以忽略了。 (3)、近地卫星 近地卫星首先是一个卫星.那么它肯定在做匀 速圆周运动,而且万有引力提供向心力。

对双星系统。呱一j:一“吃~。:一”‘2”1
它们的角速度是相同的,周期也是相同的。 下面我们在几个例题中体现这几个研究对象:

时订覃乏缔G慧=mi
图I

c^)2r:=蕊2(1)2r2 2

例题1.在地球上赤道上静止的物体它的速度为 va,加速度为拍,角速度为∞a.近地卫星的加速度 为ab,角速度(I'b,速度为vb,同步卫星的加速度 为ac,速度为vc,角速度为‘oc,则下列所发正确 的是()
A.k<%<K B.%>q=吐 C.
口。=口。<46

D.

q<鸭<q

解析本题一定要认识清楚赤道上的物体随地球
做匀速圆周运动,不是卫星,不可以用万有引力提 供向心力来解,而同步卫星和近地卫星都是卫星。 都可以用万有引力提供向心力求解。而赤道上的物 体与同步卫星的共同点是角速度相同。所以
屹<vc<%,%>q 5%,吒‘q<“,答案选B

有公式G:詈=m专=m(^)2R=m=}R
这个公式最重要的一点,因为近地卫星它的高 度很低所以可以忽略,那么近地卫星的轨道半径就 等于地球的半径。它的运动轨迹的圆心是地球的球 心,所以它可能好几种情况,一是在赤道上空,二 是过极地,三是一般的情况。又因为万能公式 GM=gR:,所以又可以得到

例题2.由于地球自转.地球表面处的物体都随 地球一起作匀速圆周运动,将地球视为圆球体,如 图所示,比较a、b处物体的运动,下列说法正确的 是( )

mg:m芸:m∞:R:m乏荽R m百2 m∞‘R。m可K
m92

对近地卫星也可以说重力提供了向心力。 (4)、同步卫星 同步卫星也是一个卫星。那么它肯定也是在做匀 速圆周运动,同样是万有引力提供向心力。有公式

北撅

艺鍪蒡穹。震

G案》=m意=m。2(R地)=m等(R州

它的特殊之处在于它是跟地球同步的,在地球上可 以观察到它的位置观察它都应该是不动的,所以它 的角速度与地球自转的角速度一样。它的轨道只能 固定在赤道上空固定高度处,而且绕行方向也是固 定的由西向东转。 A.a、b两处物体的线速度不同,且a线速度大 B.a、b两处物体的角速度不同。且a角速度小 C.a、b两处物体的角速度相同 D.a、b两处物体绕自转轴的向心加速度相同 解析:本题要搞清楚a、b两处的物体都是在地 球上随地球一起自转,做匀速圆周运动,它们的轨 迹就是它们所在的维度圈,角速度相同。所以a半

(5)、一般卫星
月亮就属于一般的卫星,它做匀速圆周运动, 由万有引力提供向心力。有时候我们还把一般的卫 星分为比同步卫星高的(角速度比同步卫星慢)和 比同步卫星低的(角速度比同步卫星快) (6)、双星 如图1所示,双星是一种特殊的系统,它们两 个星球都做匀速圆周运动,而且绕一个共同的圆心。
?8‘

径大,线速度小,A错误。角速度相同,半径不同,
所以向心加速度也不同。答案选C。

万方数据

第19卷第4期 2011年12月

技术物理教学
TECHNICAL PHYSICS TEACHING

V01.19 No.4 Dec.201l

如何激发初中物理课堂教学的主体思维
徐瑶
(南京市民办育英外国语学校210003)

在课堂教学中如何充分有效地激化、引导学生
(即主体)的思维活动,提高学生学习过程中的参与 程度。已成为中学物理教师重要的教学研究课题之 一。本文结合笔者的教学实践对此作一初步探索。


形成概念:

“白气”应该是水蒸气在遇冷的情况下

液化而成的小水滴。超出预期的结论致使学生心理 上悬念的产生,学生的求知欲望被有效地唤起,学 生的兴趣度得到有效地提升。学生狐疑的时刻,正 是教师进行引导的最好契机,因势利导,让学生参 与到问题的探究之中,学生的疑团获得释放,同时

巧妙置疑,启动主体思维 置疑是指在教学过程中,教师提出具有引发学

生思维的问题。有问题才能激发学生认识上的矛盾, 产强烈的求知欲望,促使学生沿着问题的指向去思 考。教师如果能在激发学生兴趣的基础上,巧设疑 问启发思维,为学生提供施展才能的舞台,就能引 导学生积极主动参与课堂教学活动,产生强烈的求 知欲望。 置疑要找准切入点。置疑的切入点应是课堂知 识的敏感地带,也即衔接新旧知识的纽带处或是要 突破的难点、重点等关键部位。 例如,在“液化”概念教学中,笔者从生活中 的事件出发领引学生置疑:“我们在烧开水时发现, 水开了。壶嘴会冒出的“白气”,呢么这“白气” 是不是就是水蒸气?”学生中大多数回答: “是!” 这一回答来自于我们平时的生活经验,我们平时大 多就是这样说的。从学生的质疑出发,笔者讲授水 蒸气的一些特征,与此相对应,学生通过特征的对 应思考体会到这不是“水蒸气”,通过自己的反思 例题3一物体静置在平均密度为的球形天体表 面的赤道上。已知万有引力常量为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

联想思维得以开启,可以进一步推导出“白气”、“雾”、
“露珠”都是液化现象。


艺术点拨,导向主体思维

课堂教学中,点拨是教师主导作用的体现,教 师借助精确、简炼的暗示性语言或动作对学生的思 维进行引导。促进其自身学习内因的发展,实现物 理思维的再创造,最终达到巩固“双基”。提升学 生思维能力之目的。 (1)点拨时要以“启发性”为基本原则。环 顾我们的物理课堂教学,教师的点拨好比将学生(主 体)的思维打开的钥匙,因此,我们要在充分衡量 主体的平均知识结构基础上,为增强多数学生的理 解力出发, “点”在点子上,“拨”在要害处。 例如,笔者在讲“内能”的时候,笔者想学生提 出了一个问题“等质量的0℃的冰和0℃的水,谁的 内能大?”学生一时比较难以回答。教师可以适当 点拨:冰怎样才能熔化?物体吸热后内能如何变化? D.双星做圆周运动的半径增大 解析:本题是双星问题,只要抓住双星间的万 有引力提高它们所需要的向心力就可解题。距离增 大万有引力减小,A正确;由mlrl∞2=m2r2m2 及r1+r2:r得, ,可知D正确;

A?【身B?f崭c?耐。-㈥;
解析:本题赤道表面的物体对天体表面的压力 为零,所以它的本质应该是一个近地卫星,并且它的 自转速度和天体的自转速度一样。那么天体对物体 的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心

‘:—兰L,^:一.!一
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7.2

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m2=Irl2r2‘I)2,r增大


F减小,.r1增大,故∞减小,B错;由T=竺知c
正确。答案:B 在本章的解题中,只要抓住了研究的对象。搞

力,有竺≠二.一≯-,化简得“J石,正确答案为D
例题4.宇宙中两个星球可以组成双星.它们只 在相互间的万有引力作用下,绕球心连线的某点做 周期相同的匀速圆周运动.根据宇宙大爆炸理论, 双星间的距离在不断缓慢增加,设双星仍做匀速圆 周运动,则下列说法错误的是( A.双星相互间的万有引力减小 B.双星做圆周运动的角速度增大 C.双星做圆周运动的周期增大


清楚物体的受力分析,一切问题都可以迎刃而解。

?9。

万方数据

高中物理必修2第六章万有引力与航天的题型归纳
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 黄继红 江苏省江安高级中学 226534 技术物理教学 Technical Physics Teaching 2011,19(4)

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