高中物理 6.4万有引力理论的成就学案 新人教版必修2.doc

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1、第六章4、万有引力理论的成就【学习目标】（1）能说出行星绕恒星运动及卫星绕行星运动的共同特点：万有引力作为向心力。（2）能运用万有引力定律计算中心天体的质量（3）运用万有引力定律和圆周运动学知识分析解决天体运行中问题【知识回顾】请写出万有引力定律的内容及公式。公式中的G是什么？【学习过程】活动1：阅读教材“科学真实迷人”部分的内容，思考下列问题1、为什么说在不考虑地球的自转的情况下，重力才等于地球和物体之间的万有引力？例1：地球半径R，地球表面重力加速度g，万有引力常量G，（1）请用重力和万有引力的关系求出地球质量的表达式。（2）若地球质量为M，求g和M的关系（3）在地面

2、上高h的地方g的表达式？知识迁移能否用测地球质量的方法测量月球的质量?如果能那应该需要知道那些量？如果有一天你也登上了月球，为我国的航天事业作出重大奉献，那么你将怎样在月球上用常规的工具测量月球上的重力加速度?活动2：学生阅读教材“计算天体的质量”部分的内容，同时考虑下列问题1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么?2、天体实际做何运动?而我们通常可认为做什么运动?3、描述匀速圆周运动的物理量有哪些?4、根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法?5、应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?6、应用此

3、方法能否求出环绕天体的质量?例2：已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则（1）求太阳的质量.（2）若太阳半径R，求太阳的平均密度。活动3：发现未知天体阅读课本，了解利用万有引力发现未知天体的伟大创举，感受科学之美和万有引力的伟大成就【反馈练习】1：已知地球的一个人造卫星距地面的高度为h，地球半径R，卫星的周期为T，引力常量为G，则求地球的质量.2一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行，环绕一周飞行时间为T，求该星球的质量和平均密度？2用心爱心专心【巩固练习】1.已知万有引力常量和下列各组数据，能计算出地球质量的是()A.月球绕地

4、球运行的周期及月球距地球的距离B.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C.人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度2.若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为，周期为，万有引力常量，则可求得A.该行星的质量B.太阳的质量C.该行星的密度D.太阳的平均密度3.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，已知其周期为，引力常量为，那么该行星的平均密度为（）A.B.C.D.4.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数（）A.等于98NB.小于98NC.大于98ND.等于05.一颗

5、质量为的卫星绕质量为的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期（）A.与卫星的质量无关B.与卫星的运行速度成正比C.与行星质量的平方根成正比D.与卫星轨道半径的次方有关6.太阳光到达地球需要的时间为500s，地球绕太阳运行一周需要的时间为365天，试估算太阳的质量（取一位有效数字）。7.宇宙飞船飞到一个不知名的行星表面，能否用一只表通过测定时间测出行星的密度？8.假如地球自转速度达到赤道上的物体“飘”起（即完全失重），那么估算一下，地球上一天等于多少？（地球半径取，结果取两位有效数字）。9.假设火星和地球都是球体,火星的质量M火与地球的质量M地之比M火/M地=p，火星的半径与地球

6、的半径之比R火/R地=q，求它们表面处的重力加速度之比。10.经过天文学家观察，太阳在绕银河系中心（银心）的圆形轨道上运行，这个轨道半径约为3×104光年（约等于2.8×1020m），运行周期约为2亿年（约等于6.3×1015s）。太阳做圆周运动的向心力来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体全部质量看作集中在银河系中心来处理问题。（引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2）(1) 从给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量。(2) 试求出太阳在圆周运动轨道上的加速度。2用心爱心专心