第七章 万有引力与宇宙航行 章末素养提升 学案（学生版+教师版）—2024年春高中物理人教版必修二

第七章 万有引力与宇宙航行 章末素养提升 物理 观念 开普勒 定律 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_____上 开普勒第二定律 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的_____ 开普勒第三定律 所有行星轨道的_____跟它的_____的比都相等。其表达式为＝k，其中a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，比值k是一个对所有行星都_____的常量 万有引 力定律 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_____上，引力的大小与物体的_____成正比、与它们之间_____成反比 表达式 F＝G，其中G叫作引力常量 引力常量 英国物理学家_____通过实验推算出引力常量G的值。通常取G＝_____ N·m2/kg2 宇宙 速度 第一宇宙速度： 7.9 km/s 物体在_____绕地球做匀速圆周运动的速度 第二宇宙速度： 11.2 km/s 在地面附近发射飞行器使其克服_____引力，永远离开地球的最小地面发射速度 第三宇宙速度： 16.7 km/s 在地面附近发射飞行器使其挣脱_____引力束缚，飞到太阳系外的_____地面发射速度 相对论 时空观 与牛顿 力学的 局限性 相对论时空观 时间延缓效应：Δt＝ Δt与Δτ的关系总有Δt_____Δτ(选填“>”“<”或“＝”)，即物理过程的快慢(时间进程)跟物体的运动状态_____(填“有关”或“无关”) 长度收缩效应：l＝l0 l与l0的关系总有l_____l0(选填“>”“<”或“＝”)，即运动物体的长度(空间距离)跟物体的运动状态_____(填“无关”或“有关”) 牛顿力学的成 就与局限性 牛顿力学的成就：牛顿力学的基础是_____，_____的建立与应用更是确立了人们对牛顿力学的尊敬 牛顿力学的局限性：牛顿力学的适用范围是_____(填“高速”或“低速”)运动的_____(填“宏观”或“微观”)物体 牛顿力学_____被新的科学成就所否定，当物体的运动速度_____时，相对论物理学与牛顿力学的结论没有区别 科学 思维 理想化处理 物体在地球附近绕地球运动时，太阳的作用可以忽略 把行星运动的椭圆轨道简化为圆轨道处理 模型建构 由“称量”地球的质量的方法过渡到称量中心天体质量 由地球宇宙速度的求解过渡到其他天体宇宙速度的求解 通过抽象思维，理解宇宙空间的特殊环境和宇宙探测器的工作原理；通过创新思维，发展新型的航天技术，开拓宇宙探索的新领域 科学 探究 1.通过学习开普勒定律的得出过程，深刻认识、理解行星运动规律，明确科学探究的根源是绕过曲折过程认识事物的本质 2.通过牛顿建立万有引力定律的过程，了解科学探究的基本过程和方法，如提出问题、假设和实验设计、数据采集和分析、结论验证和修正等 3.知道应用万有引力与航天技术解决实际问题的实践探究，如“发现未知天体”、环境监测、地质勘探等 4.通过拓展探究和科普教育，探究科学与人类社会的关系，如科学技术与经济社会发展的互动关系 科学 态度 与责任 1.体会科学家实事就是、尊重客观事实、不迷信权威、勇于探索的科学态度和科学精神，注重诚信和良好学习习惯的养成 2.了解科学与社会的互动关系，认识到科学的重要性，要遵守学术道德和科学规范，加强环保意识和社会责任感 3.能正确评价牛顿力学。知道人类对自然界的探索是不断深入的，科学结论的普适性总是相对的 例1　(2022·全国乙卷)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们(　　) A．所受地球引力的大小近似为零 B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向 ... ...