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高中地球的运动教案

发表时间:2020-11-02

6.1行星的运动学案(人教版必修2)。

古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。高中教案的内容具体要怎样写呢?下面是小编精心为您整理的“6.1行星的运动学案(人教版必修2)”,希望能对您有所帮助,请收藏。

6.1行星的运动学案(人教版必修2)

1.地心说和日心说的比较
内容局限性
地心说______是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕________运动都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的______运动,但和丹麦天文学家______的观测数据不符
日心说______是宇宙的中心,是静止不动的,地球和其他行星都绕______运动
2.开普勒行星运动定律
(1)开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是________,太阳处在椭
圆的一个________上.
(2)开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内
扫过相等的________.
(3)开普勒第三定律(周期定律):所有行星的________________________跟它的
________________________的比值都相等,即a3T2=k,比值k是一个对于所有行星都相同
的常量.
3.行星运动的近似处理
(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近________,太阳处在________.
(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的__________(或____________)不变,即行星
做____________运动.
(3)所有行星________________________跟它的________________________的比值都相
等,即r3T2=k.
4.日心说的代表人物是()
A.托勒密B.哥白尼
C.布鲁诺D.第谷
5.关于天体的运动,以下说法正确的是()
A.天体的运动毫无规律,无法研究
B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动
D.太阳系中所有行星都围绕太阳运动
6.下列说法正确的是()
A.地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳转动
C.地球是绕太阳运动的一颗行星
D.日心说和地心说都是错误的
7.已知两个行星的质量m1=2m2,公转周期T1=2T2,则它们绕太阳运动轨道的半长轴
之比为()
A.a1a2=12B.a1a2=21
C.a1a2=34D.a1a2=134
【概念规律练】
知识点一地心说和日心说
1.关于日心说被人们所接受的原因是()
A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题
B.以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星运动的描述也变得简单了
C.地球是围绕太阳转的
D.太阳总是从东面升起从西面落下
2.16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提
出“日心说”的如下四个基本论点,这四个论点就目前来看存在缺陷的是()
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕
地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象
D.与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多
知识点二开普勒行星运动定律
3.关于行星的运动,以下说法正确的是()
A.行星轨道的半长轴越长,自转周期越大
B.行星轨道的半长轴越长,公转周期越大
C.水星的半长轴最短,公转周期最长
D.海王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长
4.对于开普勒关于行星的运动公式a3/T2=k,以下理解正确的是()
A.k是一个与行星无关的常量
B.a代表行星运动的轨道半径
C.T代表行星运动的自转周期
D.T代表行星运动的公转周期
【方法技巧练】
一、行星运动速率和周期的计算方法
5.某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远
日点时行星的速率为va,则过近日点时的速率为()
A.vb=bavaB.vb=abva
C.vb=abvaD.vb=bava
6.2006年8月24日晚,国际天文学联合会大会投票,通过了新的行星定义,冥王星被
排除在行星行列之外,太阳系行星数量将由九颗减为八颗.若将八大行星绕太阳运行的
轨道粗略地认为是圆,各星球半径和轨道半径如下表所示
行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星
星球半径
(×106m)2.446.056.373.3969.858.223.722.4
轨道半径
(×1011m)0.5791.081.502.287.7814.328.745.0
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近()
A.80年B.120年
C.164年D.200年
二、用开普勒行星运动定律分析天体运动问题的方法
7.
图1
如图1所示是行星m绕恒星M运动情况示意图,下列说法正确的是()
A.速度最大点是A点
B.速度最小点是C点
C.m从A到B做减速运动
D.m从B到A做减速运动
8.人造地球卫星运动时,其轨道半径为月球轨道半径的13,由此知卫星运行周期大约是
()
A.1~4天B.4~8天
C.8~16天D.大于16天

参考答案
课前预习练
1.地球地球太阳太阳匀速圆周第谷
2.(1)椭圆焦点(2)面积(3)轨道的半长轴的三次方公转周期的二次方
3.(1)圆圆心(2)角速度线速度匀速圆周(3)轨道半径的三次方公转周期的二次方
4.B
5.D[对天体的运动具有决定作用的是各星体间的引力,天体的运动与地球表面物体的运动遵循相同的规律;天体的运动,特别是太阳系中的八大行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,而非圆周;太阳的东升西落是由地球自转引起的.]
6.CD[地球和太阳都不是宇宙的中心,地球在绕太阳公转,是太阳的一颗行星,A、B错,C对.地心说是错误的,日心说也是不正确的,太阳只是浩瀚宇宙中的一颗恒星,D对.与地心说相比,日心说在天文学上的应用更广泛、更合理些.它们都没有认识到天体运动遵循的规律与地球表面物体运动的规律是相同的,但都是人类对宇宙的积极的探索性认识.]
7.C[由a3T2=k知(a1a2)3=(T1T2)2=4,则a1a2=34,故选C.]
课堂探究练
1.B
2.ABC[所有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;行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道的半长轴满足a3T2=k(常量),故所有行星实际上并不是做匀速圆周运动.整个宇宙是在不停地运动的.]
点评天文学家开普勒在认真整理了第谷的观测资料后,在哥白尼学说的基础上,抛弃了圆轨道的说法,提出了以大量观察资料为依据的三大定律,揭示了天体运动的真相,它们中的每一条都是以观测事实为依据的定律.
3.BD[根据开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即a3/T2=k.所以行星轨道的半长轴越长,公转周期就越大;行星轨道的半长轴越短,公转周期就越小.特别要注意公转周期和自转周期的区别,例如:地球的公转周期为一年,而地球的自转周期为一天.]
4.AD[由开普勒第三定律可知,行星运动公式a3T2=k中的各个量a、T、k分别表示行星绕太阳做椭圆运动轨道的半长轴、行星绕太阳做椭圆运动的公转周期、一个与行星无关的常量,因此,正确选项为A、D.周期T是指公转周期,而非自转周期.]
5.C[如图所示,
A、B分别为远日点和近日点,由开普勒第二定律,行星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,取足够短的时间Δt,则有:
12vaΔta=12vbΔtb,所以vb=abva.]
6.C[设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为R1,周期为T1,地球绕太阳公转的轨道半径为R2,周期为T2(T2=1年),由开普勒第三定律有R31T21=R32T22,故T1=R31R32T2≈164年.]
方法总结(1)对题目的求解应视条件而定,本题中用半径替代了半长轴,从解题结果可以进一步理解离太阳越远公转周期越大的结论.
(2)地球的公转周期是一个重要的隐含条件,可以先将太阳系中的其他行星和地球公转周期、公转半径相联系,再利用开普勒第三定律分析其他行星的运动.
7.AC[因恒星M与行星m的连线在相同时间内扫过的面积相同,又因AM最短,故A点是轨道上的最近点,所以速度最大,因此m从A到B做减速运动,而从B到A做加速运动.故A、C选项正确.]
方法总结应用开普勒第二定律从M与m的连线在相同时间内扫过的面积相同入手分析.
8.B[设人造地球卫星和月球绕地球运行的周期分别为T1和T2,其轨道半径分别为R1和R2,根据开普勒第三定律有R31T21=R32T22,则人造地球卫星的运行周期为T1=(R1R2)3T2=(13)3×27天=27天≈5.2天,故选B.]
方法总结开普勒行星运动定律也适用于人造地球卫星,圆形轨道可作为椭圆轨道的一种特殊形式;T月≈27天,这是常识,为题目的隐含条件.

精选阅读

5.7生活中的圆周运动学案(人教版必修2)


俗话说,磨刀不误砍柴工。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助教师掌握上课时的教学节奏。教案的内容要写些什么更好呢?下面是小编帮大家编辑的《5.7生活中的圆周运动学案(人教版必修2)》,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

5.7生活中的圆周运动学案(人教版必修2)

1.火车转弯时实际是在做圆周运动,因而具有____________,需要__________.
如果转弯时内外轨一样高,则由____________________提供向心力,这样,铁轨和车轮
易受损.
如果转弯处外轨略高于内轨,火车转弯时铁轨对火车的支持力不再是竖直向上的,而是
________________,它与重力的合力指向________,为火车提供了一部分向心力,减轻
了轮缘与外轨的挤压.适当设计内外轨的高度差,使火车以规定的速度行驶时,转弯需
要的向心力几乎完全由________________________提供.
2.当汽车以相同的速率分别行驶在凸形桥的最高点和凹形桥的最低点时,汽车对桥的压
力的区别如下表所示.
内容

项目凸形桥凹形桥
受力分析图

以a方向为
正方向,根据
牛顿第二定
律列方程mg-FN1=mv2r
FN1=mg-mv2r
FN2-mg=mv2r
FN2=mg+mv2r

牛顿第三定律FN1′=FN1
=mg-mv2r
FN2′=FN2
=mg+mv2r

讨论v增大,FN1′减小;当v增大到gr时,FN1′=0v增大,FN2′增大,只要v≠0,FN1′FN2′
由列表比较可知,汽车在凹形桥上行驶对桥面及轮胎损害大,但在凸形桥上,最高点速
率不能超过________.当汽车以v≥gr的速率行驶时,将做__________,不再落到桥面
上.
3.(1)航天器中的物体做圆周运动需要的向心力由__________提供.
(2)当航天器的速度____________时,航天器所受的支持力FN=0,此时航天器及其内部
的物体处于__________状态.
4.(1)离心现象:如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中向心力突然消失或
合力不足以提供所需的向心力时,物体就会沿切线方向飞出或________圆心运动,这就
是离心现象.离心现象并非受“离心力”作用的运动.
(2)做圆周运动的物体所受的合外力F合指向圆心,且F合=mv2r,物体做稳定的
________________;所受的合外力F合突然增大,即F合mv2/r时,物体就会向内侧移动,
做________运动;所受的合外力F合突然减小,即F合mv2/r时,物体就会向外侧移动,
做________运动,所受的合外力F合=0时,物体做离心运动,沿切线方向飞出.
5.匀速圆周运动、离心运动、向心运动比较:
匀速圆周运动离心运动向心运动
受力
特点________等于做圆周运动所需的向心力合外力__________或者________提供圆周运动所需的向心力合外力________做圆周运动所需的向心力
图示

力学
方程F____mrω2F____mrω2
(或F=0)F____mrω2
【概念规律练】
知识点一火车转弯问题
1.在某转弯处,规定火车行驶的速率为v0,则下列说法中正确的是()
A.当火车以速率v0行驶时,火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向
B.当火车的速率vv0时,火车对外轨有向外的侧向压力
C.当火车的速率vv0时,火车对内轨有向内的挤压力
D.当火车的速率vv0时,火车对内轨有向内侧的压力
2.修铁路时,两轨间距是1435mm,某处铁路转弯的半径是300m,若规定火车通过
这里的速度是72km/h.请你运用学过的知识计算一下,要想使内外轨均不受轮缘的挤压,
内外轨的高度差应是多大?

知识点二汽车过桥问题
3.汽车驶向一凸形桥,为了在通过桥顶时,减小汽车对桥的压力,司机应()
A.以尽可能小的速度通过桥顶
B.适当增大速度通过桥顶
C.以任何速度匀速通过桥顶
D.使通过桥顶的向心加速度尽可能小
4.如图1所示,
图1
质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧
半径均为20m.如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N,则:
(1)汽车允许的最大速率是多少?
(2)若以所求速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?(g取10m/s2)

知识点三圆周运动中的超重、失重现象
5.在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象()
①小孩荡秋千经过最低点②汽车过凸形桥③汽车过凹形桥④在绕地球做匀速圆周
运动的飞船中的仪器
A.①②B.①③C.①④D.③④
知识点四离心运动
6.下列关于离心现象的说法正确的是()
A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做背离圆心的圆
周运动
C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将沿切线方向做匀
速直线运动
D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做曲线运动
7.
图2
如图2所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P
点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法正确的是()
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动
B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动
C.若拉力突然变小,小球将可能沿轨迹Pb做离心运动
D.若拉力突然变大,小球将可能沿轨迹Pc做向心运动
【方法技巧练】
竖直平面内圆周运动问题的分析方法
8.如图3所示,
图3
小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的是()
A.小球通过最高点时的最小速度是v=gR
B.小球通过最高点时的最小速度为0
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力
图4
9.杂技演员在做“水流星”表演时,用一根细绳系着盛水的杯子,抡起绳子,让杯子在
竖直面内做圆周运动.如图4所示,杯内水的质量m=0.5kg,绳长l=60cm.求:
(1)在最高点水不流出的最小速率.

(2)水在最高点速率v=3m/s时,水对杯底的压力大小.

参考答案
课前预习练
1.向心加速度向心力外轨对轮缘的弹力斜向弯道的内侧圆心重力G和支持力FN的合力
2.gr平抛运动
3.(1)万有引力(2)等于gR完全失重
4.(1)远离(2)匀速圆周运动向心离心
5.合外力突然消失不足以大于=
课堂探究练
1.ABD
2.0.195m
解析火车在转弯时所需的向心力由火车所受的重力和轨道对火车支持力的合力提供的,如图所示,图中h为两轨高度差,d为两轨间距,mgtanα=mv2r,tanα=v2gr,又由于轨道平面和水平面间的夹角一般较小,可近似认为:tanα≈sinα=hd.
因此:hd=v2gr,则h=v2dgr=202×1.4359.8×300m=0.195m.
点评近似计算是本题的关键一步,即当角度很小时:sinα≈tanα.
3.B
4.(1)10m/s(2)105N
解析(1)汽车在凹形桥底部时对桥面压力最大,由牛顿第二定律得:
FN-mg=mv2maxr.
代入数据解得vmax=10m/s.
(2)汽车在凸形桥顶部时对桥面压力最小,由牛顿第二定律得:
mg-FN′=mv2r.
代入数据解得FN′=105N.
由牛顿第三定律知汽车对桥面的最小压力等于105N.
点评(1)汽车行驶时,在凹形桥最低点,加速度方向竖直向上,汽车处于超重状态,故对桥面的压力大于重力;在凸形桥最高点,加速度方向竖直向下,处于失重状态,故对桥面的压力小于重力.
(2)汽车在拱形桥的最高点对桥面的压力小于或等于汽车的重力.
①当v=gR时,FN=0.
②当vgR时,汽车会脱离桥面,发生危险.
③当0≤vgR时,0FN≤mg.
5.B[物体在竖直平面内做圆周运动,受重力和拉力(支持力)的作用,若向心加速度向下,则mg-FN=mv2R,有FNmg,物体处于失重状态;若向心加速度向上,则FN-mg=mv2R,有FNmg,物体处于超重状态;若mg=mv2R,则FN=0.]
点评物体在竖直平面内做圆周运动时,在最高点处于失重状态;在最低点处于超重状态.
6.C[物体之所以产生离心现象是由于F合=F向mω2r,并不是因为物体受到离心力的作用,故A错;物体在做匀速圆周运动时,若它所受到的力突然都消失,根据牛顿第一定律,它从这时起做匀速直线运动,故C正确,B、D错.]
7.ACD[由F=mv2r知,拉力变小,F不能提供所需向心力、r变大、小球做离心运动;反之,F变大,小球做向心运动.]
8.BC[小球沿管道做圆周运动的向心力由重力及管道对小球的支持力的合力沿半径方向的分力提供.由于管道的内、外壁都可以提供支持力,因此过最高点的最小速度为0,A错误,B正确;小球在水平线ab以下受外侧管壁指向圆心的支持力作用,C正确;在ab线以上是否受外侧管壁的作用力由速度大小决定,D错误.]
9.(1)2.42m/s(2)2.6N
解析(1)在最高点水不流出的条件是水的重力不大于水做圆周运动所需要的向心力,即mg≤mv2l,则所求最小速率v0=lg=0.6×9.8m/s=2.42m/s.
(2)当水在最高点的速率大于v0时,只靠重力已不足以提供向心力,此时水杯底对水有一竖直向下的力,设为FN,由牛顿第二定律有FN+mg=mv2l
即FN=mv2l-mg=2.6N
由牛顿第三定律知,水对杯底的作用力FN′=FN=2.6N,方向竖直向上.
方法总结对于竖直面内的圆周运动,在最高点的速度v=gR往往是临界速度,若速度大于此临界速度,则重力不足以提供所需向心力,不足的部分由向下的压力或拉力提供;若速度小于此临界速度,侧重力大于所需向心力,要保证物体不脱离该圆周,物体必须受到一个向上的力.

6.2太阳与行星间的引力学案(人教版必修2)


6.2太阳与行星间的引力学案(人教版必修2)
1.牛顿在物理学上的重大贡献之一就是建立了关于运动的清晰的概念,他在前人对于惯
性研究的基础上,首先思考的问题是“物体怎样才会不沿直线运动”,他的回答是:
________________________________________________________.由此推出:使行星沿圆
或椭圆运动,需要指向__________________的力,这个力应该就是_____.于是,牛顿利用他的____________把行星的向心加速度与____________________联系起来了.不仅如此,牛顿还认为这种引力存在于________________.
2.行星绕太阳做近似匀速圆周运动,需要的向心力是由____________________提供的,
由向心力的公式结合开普勒第三定律得到向心力F=____________.
由此我们可以推得太阳对不同行星的引力,与行星的质量m成______,与行星和太阳间
距离的二次方成______,即F∝mr2.
3.根据牛顿第三定律,可知太阳吸引行星的同时,行星也必然吸引太阳,行星对太阳的
引力与太阳的质量M成________,与行星和太阳间距离的二次方成________,即F′∝Mr2.
4.太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成
反比,即F=________,式中G为比例系数,其大小与太阳和行星的质量________,太
阳与行星引力的方向沿二者的____________.
5.下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()
A.行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是同一性质的力
B.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比,与行星的质量无关
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比,与行星距太阳的距离成反比
6.太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F′大小相等,其依据是()
A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律D.开普勒第三定律
7.下面关于太阳对行星的引力的说法中正确的是()
A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力
B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比
C.太阳对行星的引力规律是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律、牛顿运动定律和行星绕太阳做匀速圆周运
动的规律推导出来的
【概念规律练】

知识点一太阳与行星间的引力
1.陨石落向地球是因为()
A.陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力,所以陨石才落向地球
B.陨石对地球的吸引力和地球对陨石的吸引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大,
所以改变运动方向落向地球
C.太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球
D.陨石是在受到其他星球斥力作用下落向地球的
2.关于太阳对行星的引力,下列说法中正确的是()
A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力,因此有F引=mv2r,由此可知,
太阳对行星的引力F引与太阳到行星的距离r成反比
B.太阳对行星的引力提供行星绕太阳运动的向心力,因此有F引=mv2r,由此可知,太
阳对行星的引力F引与行星运行速度的二次方成正比
C.太阳对不同行星的引力,与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成
反比
D.以上说法均不对
3.关于太阳与行星间引力F=GMmr2,下列说法中正确的是()
A.公式中的G是引力常量,是人为规定的
B.这一规律可适用于任何两物体间的引力
C.太阳与行星间的引力是一对平衡力
D.检验这一规律是否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性
知识点二太阳与行星间的引力与行星运动的关系
4.关于行星绕太阳运动的原因,下列说法中正确的是()
A.由于行星做匀速圆周运动,故行星不受任何力的作用
B.由于行星周围存在旋转的物质
C.由于受到太阳的引力
D.除了受到太阳的吸引力,还必须受到其他力的作用
5.把行星的运动近似看作匀速圆周运动以后,开普勒第三定律可写为T2=r3k,m为行星
质量,则可推得()
A.行星所受太阳的引力为F=kmr2
B.行星所受太阳的引力都相同
C.行星所受太阳的引力为F=k4π2mr2
D.质量越大的行星所受太阳的引力一定越大

【方法技巧练】

太阳与行星间的引力的求解方法
6.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星
的运行速率是地球运行速率的()
A.4倍B.2倍
C.0.5倍D.16倍
7.已知木星质量大约是地球质量的320倍,木星绕日运行轨道的半径大约是地球绕日运
行轨道半径的5.2倍,试求太阳对木星和对地球引力大小之比.

参考答案
课前预习练
1.以任何方式改变速度(包括改变速度的方向)都需要力圆心或椭圆焦点太阳对它的引力运动定律太阳对它的引力所有物体之间
2.太阳对行星的引力4π2kmr2正比反比
3.正比反比
4.GMmr2无关连线方向
5.A[行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是作用力和反作用力的关系,两者性质相同、大小相等、反向,所以A正确,C错误;行星与太阳间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比,所以B、D错误.]
6.C[物体间力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以依据是牛顿第三定律.]
7.AD[行星围绕太阳做圆周运动的向心力是太阳对行星的引力,它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比,所以A对,B错.太阳对行星的引力规律是由开普勒第三定律、牛顿运动定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的,所以C错,D对.]
课堂探究练
1.B
2.C[由向心力表达式F=mv2/r和v与T的关系式v=2πr/T得F=4π2mr/T2①
根据开普勒第三定律r3/T2=k变形得
T2=r3/k②
联立①②有F=4π2km/r2
故太阳对不同行星的引力,与行星的质量成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比.]
3.BD[G值是由物体间存在的万有引力的性质决定的,而不是人为规定的,故A错误;万有引力公式适用于任意两物体间的引力作用,故B正确;太阳与行星之间的引力是一对作用力和反作用力,而不是一对平衡力,故C错误;理论推理的结果是否正确,要看根据理论推出的结果是否与观察的结果相吻合,故D正确.]
4.C[行星绕太阳运动的原因就是太阳对行星的吸引力提供了行星做圆周运动的向心力.]
5.C[行星所受太阳的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,由公式F=mv2r,又v=2πrT,结合T2=r3k可得F=k4π2mr2,故C正确,A错误;不同行星所受太阳的引力由太阳、行星的质量和行星与太阳间的距离决定,故B、D错误.]
6.C[小行星、地球绕太阳运行的向心力分别为F1、F2,对应的速度分别为v1、v2,由向心力公式得,F1=m1v21r1,由太阳与行星之间的相互作用规律可知,F1∝m1r21,由上述两式可得,v1∝1r1,同理可得,v2∝1r2,故v1v2=r2r1,因r1=4r2,故v1v2=12,故正确答案是C.]
方法总结要明确小行星、地球绕太阳运行的向心力的来源.在计算比值一类的问题时,可将所计算的物理量进行化简至不同的对象间具有相同的物理量为止,这样便于解题,请结合本题认真体会.
7.11.8∶1
解析设地球质量为m,则木星质量为320m,设地球绕日运行轨道半径为r,则木星绕日运行轨道半径为5.2r,则有:
太阳对地球的引力:F1=GMmr2
太阳对木星的引力:F2=GM320m(5.2r)2
因此引力大小之比为F2F1=3205.22≈11.81.

3.2大规模的海水运动学案(人教版必修1)


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师能够井然有序的进行教学。写好一份优质的教案要怎么做呢?以下是小编为大家收集的“3.2大规模的海水运动学案(人教版必修1)”仅供您在工作和学习中参考。

3.2大规模的海水运动学案(人教版必修1)
[学习目标] 1.了解洋流的概念、类型及世界各大洋主要洋流的名称。2.掌握世界洋流分布规律及洋流对地理环境的影响。3.运用所学知识解释与洋流有关的自然现象。
一、世界海洋表层洋流的分布
1.概念:海洋中的海水,常年比较稳定地沿着一定方向做①________的流动。
2.分类(按性质)
(1)暖流:从水温②____的海区流向水温③____的海区的洋流。
(2)寒流:从水温④____的海区流向水温⑤____的海区的洋流。
3.形成因素:主要动力是⑥________,还会受到⑦________的限制和地转偏向力的影响。
4.主要洋流及其分布
(1)图中洋流A是⑧____________,B是⑨____________,分别是受⑩______信风和______信风的吹拂形成的;C是________,是在______吹拂下形成的。由图中可以看出,A、B、C洋流流向与纬线大致平行。
(2)各大洋主要洋流的名称:
a.太平洋:D____________、E____________、F____________、G________________、H________、I________。
b.大西洋:J____________、K____________、L____________、M__________、N________、P__________。
c.印度洋:Q____________、R____________。
(3)北印度洋季风洋流:夏季____时针方向,冬季____时针方向。
二、洋流对地理环境的影响
1.全球热量平衡:促进__________纬度间热量和水分的______和交换。
2.气候
3.海洋生物资源?和渔场分布
4.海洋航行
5.海洋污染:有利于污染物的______,加快净化速度,但会扩大________。
我的疑惑
1. 
2. 
3. 
探究点一 世界海洋表层洋流的分布
探究材料 某中学课外地理小组的学生在学习世界表层洋流的分布之前,打算用圆形盛水容器、碎茶叶末(一部分要预先浸透)、吹风机、橡胶管等物品模拟洋流的成因,归纳分布规律。实验步骤如下:
(1)①在盛水容器的表面标注出赤道、两极和南北半球的西风带。把盛水容器注满水,放入茶叶末(两种一起放入)。②风海流的形成演示:用吹风机通过橡胶管向赤道表面吹风(类似于赤道两侧的东北信风和东南信风),记录现象,并分析。a.水面现象及分析(如图甲)。b.盛水容器剖面现象及分析(如图乙)
(2)洋流分布的演示:用吹风机在赤道、西风带位置同时向水面吹风,观察水面茶叶末的运动方向,并分析(如图甲)。
1.通过探究思考:什么是洋流?根据其性质分为哪两类?
2.通过洋流分布的演示,总结洋流的形成原因。

 
3.分析归纳世界洋流的分布规律。
 
 下图中,表示大洋洋流模式正确的是()
A.①②B.③④C.①③D.②④
探究点二 洋流对地理环境的影响
探究材料 几位秘鲁青年人决定一起参加“从秘鲁经太平洋去冰岛,体验异域风情”的环球之旅活动,他们从秘鲁出发,乘船经太平洋至冰岛环球旅行,途经以下地区:
(1)停靠的第一站——赤道横穿的科隆群岛。船员们到岛上休息,增补生活必需品,发现岛上有企鹅的踪迹。
(2)船只继续前进,12月份到达北印度洋,细心的船员发现船速快了,并得到船长的确认。船长在餐桌上给大家讲了航海中利用洋流流向的故事——“郑和七下西洋的故事”。
(3)船只经过波斯湾、红海、地中海,来到大西洋东岸,途经葡萄牙、西班牙、法国,穿过英吉利海峡,停靠在英国伦敦港。船员们发现这里鱼船如梭。
(4)船长上岸买了最新报纸,看到头版“破船泄漏,生灵涂炭”的新闻,得知有关“威望”号油轮泄漏燃油事件。报上刊登的图片触目惊心。
通过材料,归纳洋流对地理环境有哪些影响,并加以举例分析。
 
 
 下图所示区域在28°S附近,L示意流经沿岸的洋流。完成下列问题。
(1)在图中用箭头表示洋流L的流动方向。
(2)在图示海域画两条过洋流L的等温线,分别标注T1和T2,其温度值关系为T1T2,以示意该海域表层海水温度的分布规律。
(3)简述洋流L对沿岸气候的影响。
[巧学速记]
图解气压带、风带与洋流模式图的关系
反思小结
重要知识点关键点总结我的反思
世界表层
洋流分布洋流的分布规律是考试的重点内容
洋流对地理
环境的影响经常与气候类型结合起来,作为考题的切入点

参考答案
课前准备区
①大规模 ②高 ③低 ④低 ⑤高 ⑥盛行风 ⑦陆地形状 ⑧北赤道暖流 ⑨南赤道暖流 ⑩东北 东南 西风漂流 西风 日本暖流 北太平洋暖流 加利福尼亚寒流 东澳大利亚暖流 秘鲁寒流 千岛寒流 墨西哥湾暖流 北大西洋暖流 拉布拉多寒流 加那利寒流 巴西暖流
本格拉寒流 厄加勒斯暖流 西澳大利亚寒流 顺 逆 高、低 输送 增温增湿 降温减湿 寒暖 渔场 离岸的东南信风 渔场 顺流 海雾
携带冰山 扩散 污染范围
课堂活动区
探究点一
1.海洋中的海水,常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动,叫做洋流。按性质分类:洋流分为暖流和寒流两种类型。暖流:从水温高的海区流向水温低的海区的洋流;寒流:从水温低的海区流向水温高的海区的洋流。
2.盛行风是海洋水体运动的主要动力。盛行风吹拂海面,推动海水随风漂流,并且使上层海水带动下层海水流动,形成规模很大的洋流。如:在东北信风和东南信风作用下,形成南、北赤道暖流;受西风作用,形成西风漂流。
3.世界表层洋流分布

海区规律动力
在中低纬度的副热带海区形成以副热带海区为中心的大洋环流,北顺南逆;大洋环流东部为寒流,西部为暖流;大陆东岸为暖流,西岸为寒流信风和
西风
北半球中高纬度海区形成逆时针方向流动的大洋环流。大洋环流东部为暖流,西部为寒流;大陆东岸为寒流,西岸为暖流西风和
极地东

40°S
附近形成西风漂流南半球
西风
北印度
洋海区形成季风洋流,冬逆夏顺(夏季受西南季风影响,呈顺时针方向流动;冬季受东北季风影响,呈逆时针方向流动)南亚
季风
考例探究1 B [在南北半球的中低纬度海区形成以副热带海区为中心的大洋环流,北半球为顺时针方向,南半球为逆时针方向;在南北半球的中高纬海区,洋流模式是以副极地海区为中心的大洋环流,北半球为逆时针方向,南半球则为顺时针方向。]
探究点二
洋流对地理环境的影响主要表现在对气候、海洋生物、航海、海洋污染方面,具体列表举例说明如下:

环境
类型影响举例
气候①高、纸纬度间热量的输送和交换,调节全球热量平衡
②对沿岸气候:暖流——增温增湿
寒流——降温减湿①北大西洋暖流影响西北欧气候:55°N~70°N大西洋两岸最冷月平均气温、自然景观不同,北极圈内出现不冻港
②秘鲁寒流影响南美大陆西岸气候;南美西海岸分布着世界上南北延伸最长、最靠近赤道的热带荒漠,气候干旱、温度较低
海洋
生物寒暖流交汇处饵料丰富→大渔场
上升流将深层营养物质带到表层
→著名渔场①纽芬兰渔场:墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流交汇处
②北海渔场:北大西洋暖流与北冰洋南下冷水交汇处
③北海道渔场:日本暖流与千岛寒流交汇处
④秘鲁渔场:秘鲁寒流深层冷海水上涌形成
海洋
航行①顺洋流航行,节约燃料,加快速度;②寒暖流相遇,形成海雾,对航行不利;③洋流从北极地区携带冰山南下,也给航运造成威胁①1492年哥伦布第一次横渡大西洋是逆着北大西洋暖流航行的,共花了37天时间。1493年哥伦布第二次去美洲是顺着加那利寒流和北赤道暖流航行的,结果只花了20天时间就顺利到达,比第一次少用17天。②在纽芬兰岛东南海区,南下的拉布拉多寒流和北上的墨西哥湾暖流相遇,形成茫茫海雾,影响海上航运
海洋
污染加快净化速度,扩大污染范围2002年7月13日“威望号”油轮在西班牙附近海域搁浅直至沉没,泄漏出大量燃料油,造成数百千米海岸污染。西班牙附近海域有北大西洋暖流流经,暖流使燃油主要向北扩散,虽加快了污染海区的净化速度,但也扩大了受污染海区的范围,并使法国海域受到污染
考例探究2 (1)、(2)如下图:
(3)起降温减湿的作用。
解析 该题考查洋流分布及其对地理环境的影响、等温线的分布规律等知识。该洋流位于28°S大陆西岸,为寒流。南半球等温线数值自南向北递增,等温线弯曲方向与洋流流向一致。寒流对沿岸气候起降温减湿的作用。

2.1冷热不均引起大气运动学案(人教版必修1)


一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《2.1冷热不均引起大气运动学案(人教版必修1)》,仅供您在工作和学习中参考。

2.1冷热不均引起大气运动学案(人教版必修1)
[学习目标] 1.了解大气的能量来源和近地面大气的直接热源。2.掌握热力环流的成因及形成过程。3.掌握风的形成过程,并能运用等压线分布图判断某地风向。
一、大气的受热过程
1.能量来源:①__________。
2.大气对太阳辐射的影响:太阳辐射经过大气层时,部分被大气②________或③________,大部分到达地面。
3.大气保?温作用地面增温:地面吸收④而增温?大气增温:近地面大气吸收⑤ 而? 增温?大气保温效应:⑥将大部分热? 量返还地面
二、热力环流
1.大气运动的根本原因:⑦______________________。
2.热力环流:由于⑧____________而形成的空气环流。
3.形成:
(1)受热→气流⑨________→近地面气压⑩____→高空气压____。
(2)冷却→气流________→近地面气压____→高空气压____。
(3)水平运动:________的地方流向________的地方。
三、大气的水平运动
1.大气运动的基本原理:地面________不均,导致空
气________和________运动,进而使同一水平面上产生了________差异,产生了__________力,从而引起空气的________运动,形成____。
2.大气的水平运动——风
(1)水平气压梯度力:形成风的________原因,方向________等压线,由____压区指向____压区。
(2)地转偏向力:方向与物体的运动方向________,北半球向____偏,南半球向____偏,赤道上不偏转。
(3)摩擦力:方向与风向________,高空可忽略不计。
3.风向
(1)赤道:受水平气压梯度力(近地面有摩擦)作用→风向________等压线。
(2)其他?纬度
我的疑惑
1. 
2. 
3. 
探究点一 大气的受热过程
探究材料 在古老的神话传说中,月亮上的“广寒宫”终年深冷幽寂,实际上“广寒宫”并不是一直都是深冷幽寂的。在有太阳照射时,“广寒宫”可以达到130℃的高温,在没有太阳照射时,温度能降低到-180℃~-170℃。而地球表面的昼夜温度变化却很小,这与地球外部裹着一层厚厚的大气有关。
1.大气对太阳辐射有什么作用?
 
 
2.大气的受热和保温过程是怎样的?在这个过程中大气对地面又起什么作用?
 
 
 气象谚语有“露重见晴天”的说法。就此现象,下列叙述正确的是()
A.天空云量少,大气保温作用强
B.地面辐射强,地表降温慢
C.空气中水汽少,地表降温慢
D.大气逆辐射弱,地表降温快
探究点二 热力环流
探究材料 某同学做了如下一个实验
实验用材:一小堆纸、火柴、铁板。
实验步骤:
(1)在室外安全、无风的地方,放置一块铁板,再在铁板上放置一小堆纸,并用火柴点燃。
(2)注意观察纸片和灰烬显示出的空气流动路线。
实验现象:纸片和灰烬从火堆上升,在空中流向四周,再从四周下沉,然后又进入火堆。
1.通过实验你能得出什么原理?用线条和箭头画出该实验中的纸片和灰烬的运动过程。
 
 
2.分析该运动过程。
 

 
3.在我们的生活中,有许多现象都证明了此原理,能说出几个生活实例吗?
 

 
 有关热力环流的叙述,正确的是()
A.由于地面的冷热不均,引起空气上升或下沉
B.受热使空气膨胀下沉
C.近地面受热多的地方,近地面形成高压
D.近地面受冷多的地方,高空形成高压
探究点三 大气的水平运动
探究材料 猜谜语:看不见来摸不到,四面八方到处跑,跑过江河水生波,穿过森林树呼啸。打一自然现象。(谜底——风)
1.形成风的直接原因是什么?

 
2.风的形成受哪些力的作用?它们分别是如何影响风向和风速的?
 
 
 关于影响大气水平运动的几个力的叙述,正确的是()
A.水平气压梯度力只影响风速,不影响风向
B.摩擦力只影响风速,不影响风向
C.地转偏向力只影响风向,不影响风速
D.在三个力共同作用下,风向与等压线平行

[巧学速记]
1.图示法理解大气受热过程及其对地面的保温作用
如上图所示,大气的保温作用分三个过程:(1)太阳辐射到达地面,地面吸收太阳辐射后增温,即“太阳暖大地”;(2)地面增温后产生地面辐射(长波),大气强烈吸收地面辐射而增温,即“大地暖大气”;(3)大气产生大气辐射,它将其中很大部分返还给地面,我们称之为“大气逆辐射”。“大气逆辐射”在很大程度上弥补了地面辐射所损失的能量,从而起到了保温作用,即“大气还大地”。
2.太阳辐射、地面辐射与大气辐射之间的相互关系
反思小结
重要知识点关键点总结我的反思
大气的受
热过程大气的受热过程和大气对地面的保温效应,是本节重点
热力环流热力环流的形成过程和等压面的弯曲往往是考题的切入点
大气的水
平运动风的受力分析是考试的重点

参考答案
课前准备区
①太阳辐射能 ②吸收 ③反射 ④太阳辐射能 ⑤地面辐射 ⑥大气逆辐射 ⑦高低纬度间的温度差异 ⑧地面冷热不均 ⑨上升 ⑩低 高 下沉 高 低 气压高
气压低 受热 上升 下沉 气压
水平气压梯度 水平 风 直接 垂直于 高 低 垂直 右 左
相反 垂直于 平行于 斜交
课堂活动区
探究点一
1.太阳辐射穿过大气时,大气吸收、反射太阳辐射,对太阳辐射产生削弱作用。
2.由图可知,大气的受热和保温过程可以概括为三个阶段:
(1)“太阳暖大地”:太阳辐射能是地球最主要的能量来源。太阳辐射在穿过大气层时,大气对太阳辐射起削弱作用,小部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波长较短的紫外线,水汽和二氧化碳吸收一部分波长较长的红外线)和反射(云层和大颗粒尘埃反射作用较强),大部分透过大气射到地面,地面因吸收太阳辐射能而增温。
(2)“大地暖大气”:地面增温的同时向外辐射热量。相对于太阳短波辐射,地面辐射是长波辐射,除少数透过大气返回宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。
(3)“大气还大地”:大气在增温的同时,也向外辐射热量,既向上辐射,也向下辐射,其中大部分射向地面,称为大气逆辐射,大气逆辐射把热量还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
考例探究1 D [露的形成必须有近地面大气降温这一过程,天气晴朗,云量少,大气逆辐射弱,近地面降温快,易形成雾或露。]
探究点二
1.由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。
2.热力环流的形成过程
热力环流是由于近地面冷热不均而形成的一种环流形式,结合等压面示意图对其形成过程分析如下:
可简单归纳为:近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上气压差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。
3.常见的热力环流
(1)海陆风
(2)山谷风
(3)城市风
考例探究2 A [热力环流是由地面冷热不均引起的大气运动。近地面空气受热,气体膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低压,高空相反为高压。]
探究点三
1.形成风的直接原因——水平气压梯度力。
水平气压梯度力有三个特点:一是由高压指向低压;二是垂直于等压线;三是其大小与水平气压梯度(单位距离间的气压差)成正比。
2.风的形成主要受三个力的作用,它们分别是水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。它们对风向、风速各具有不同的影响,结合图示具体分析如下:
(1)水平气压梯度力与风速、风向
水平气压梯度力是形成风的直接原因,在它的影响下水平面上风由高压区流向低压区,风向垂直于等压线;一般来说,单位距离间水平气压梯度越大,则水平气压梯度力越大,风速往往越快,如图分析所示。
(2)地转偏向力与风向
地转偏向力促使物体水平运动方向产生偏转,它作用于风,只是使风向发生改变,不影响风速。地转偏向力始终与风向垂直,在北半球促使风向右偏,在南半球促使风向左偏。在赤道上,不偏转。如图所示:
在水平气压梯度力与地转偏向力
共同作用下形成西风(北半球)
只有水平气压梯度力和地转偏向力时,二力平衡后,风向与等压线平行。实际大气中,在高空摩擦力忽略不计,最终风向平行于等压线。
(3)摩擦力与风速
摩擦力的方向始终与风向相反,作用在一条直线上,使风速降低。
当三力共同发挥作用时,风向与等压线有一个夹角。
考例探究3 C [水平气压梯度力和摩擦力既影响风速,又影响风向;地转偏向力只影响风向,不影响风速。]