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《32万有引力定律的应用学案粤教版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、课前自主预习1.万有引力定律的表达式,其适用条件2.引力常量：表达式屮的G为引力常量，其大小在数值上等于质量各为lkg的物体相距5吋的万有引力。G=是卡文迪许首先利用扭秤实验装置测出的。3.分析天体运动的基本思路:把天体的运动看做是,所需的向心力Mmrh提供，即G^===o厂4.万有引力定律具有普遍性、、、o5・（单选）对于万有引力定律的表达式他弊，下列说法中正确的是（）厂A.公式屮G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当r趋于零时，万有引力趋于无限大C.叶、盹相等时，两物体受到的引力大小才相等D.两物体受到的引力总是大小相等
2、、方向相反，是一对平衡力课前自主预习答案：1.F=G—r.两个质点间厂2.6.67xl0_11^-m2/kg2v2?4龙23.匀速圆周运动，万有引力，m—,rT24.相互性，宏观性,特殊性5.A课堂互动探究知识点1：天体质量和密度的计算新知探究卡文迪许把他自己的实验说成是“称地球的质量”，他是根据“称”地球的质量的。天体质量不可能直接称量，但可以间接测暈・天体卫星做圆周运动所需的向GMmv42心力由万有引力提供，即因此可得』Q,测出天体卫星的环rr1绕周期和坏绕半径即可计算天体质量.图3-2-1答案：万有引力定律，罟^重点归纳1.基本方法：
3、把天体（或人造卫星）的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供.1.解决天体圆周运动问题的两条思路⑴在地面附近万有引力近似等于物体的重力，F弓=mg,即睜=儈整理得G片g#.（2）天体运动都可以近似地看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，即几
4、=尸向一般有以下几种表达形式：2一Mmv—Mm2—Mm4兀Q)冷尹=/〃厂ni3r(§)~于1.天体质量和密度的计算(1)“g、斤”计算法：利用天体表面的物体所受重力约等于万有引力.得：掰=砂；P_3g~^RG(2)“7；厂”计算法：利用绕天体运动的卫星所需向心力由万有引力提供，再结合
5、匀速4ji2pnr圆周运动知识.得：市厂；Q=N污(斤表示天体半径).【例1］为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M.已知地球半径R=d4X106m,地球质量/77=6X1021kg,tl地中心的距离旷=1.5X10"m,地球表面的重力加速度尸10m/s2'l年约为3.2X107s,试估算目前太阳的质量必(保留一位有效数字，引力常数未知)解：设7为地球绕太阳运动的周期，则由万有引力定律和动力学知识得潺=〃也jt/T/7①r对地球表面物体〃/,有卅呂=笛厂②4ji切z?①②两式联立，得财=詡厂，代入数据得.02X10如kg.触类旁通1.
6、已知太阳光射到地面约需时间497S,试估算太阳的质量。解析：应用万有引力定律可以“称重”天体的质量，本题要求我们“称量”太阳的质量，注意由光的传播速度得出口地I'可距。地球绕太阳运行的轨道半径就是太阳和地球之间的距离，这个距离是r=ct=3xlO8x497=1.5xlO,1m地球绕太阳运行的周期为1年,即7=365x24x3600S=3.2xlO7S小Mm4龙？Cj—i-=m—z-v设太阳和地球的质量分别为M和m,由于r「故M=—-一=2xl030kgT2G点评：求解天体质量的两个主要数据，一是绕天体运行的行星或卫星的轨道半径(r),二是运
7、行周期(T)o注意本题中运行周期为隐含条件(地球公转周期为1年)。【例2］假设在半径为斤的某天体上发射一颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为几己知引力常数为G则该天体的密度为多少？若这颗卫星距该天体表而的髙度为力，测得在该处做匀速圆周运动的周期为仏，则该天体的密度又可表示为什么？解：设卫星的质量为加，天体的质量为赵卫星贴近天体表面运动时有舞=岭心则4兀M天体的体积为故该天体的密度0=务4n2#3nGfx当卫星距天体表面距离为h时有门Mm4h2z，八4Ji2R+h3&R+h2=疔石(斤+力，吐亦M4ji2R+h33JiR
8、+h3触类旁通2•“神舟六号”飞船在预定圆轨道上飞行，每绕地球一圈需要时间为90min,每圈飞行路程为A=4.2X10'km.试根据以上数据估算地球的质量和密度•(地球半径/?约为6.37X103km,引力常量6*取6.67X10'11N•m2/kg2,结果保留两位有效数字)解：由L=2Ji厂得厂=右=6.69X103kmMm4n24n2?E24,由(j^—nr~^~r>得M=-~鬲i-=2Gf=^2X]0kg"亠M4$又由Q=〒Ji#小3nr3厂3小得kg/m.知识点2：人造地球卫星和宇宙速度新知探究美国有部电影叫《光速侠》，是说一个叫D
9、anielLight的家伙在一次事故后，发现自己拥有了能以光速奔跑的能力.图3—2—2根据所学物理知识分析，如果光速侠要以光速从纽约跑到洛杉矶救人，能实现吗？答案：不可能实现.因
