高中物理 6.4万有引力理论的成就导学案新人教版必修 .doc

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1、6.4万有引力理论的成就课前自主预习1.万有引力与匀速圆周运动天体的运动可看成是绕中心星体的，其所需要德向心力是由提供的。即===，M=若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力等于地球对物体的，即mg=。2.计算天体的质量（1）地球质量的计算：利用地球表面的物体，不考虑地球自转，则mg=，M=由于g、R已经测出，因此可计算出地球质量。（2）太阳质量的计算，利用某一行星绕太阳运动的周期T和轨道半径r则=，M=（3）其他行星质量的计算；利用绕行星运转的卫星，测出卫星的周期T和轨道半径r，即可计算出行星的质量。3.发现未知天体1846年9月

2、23日，德国物理学家伽勒发现了；1705年英国天文学家哈雷计算了的轨道并正确预言了他的回归日期。重难点点拨（一）解决天体运动问题的两条思路例12013年6月11日，“神舟十号”发射成功，两天后“神舟十号”与“天宫一号”成功对接，对接后组合体沿距地面高度为h的圆形轨道做圆周运动．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，求：（1）地球质量；（2）“神舟十号”与“天宫一号”组合体的运行周期T．变式训练1-1（多选）一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则（）A.恒星的质量为B.行星的质量为C.行星

3、运动的轨道半径为D.行星运动的加速度为（二）计算天体的质量和密度例2假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T，则该天体的密度又是多少？变式训练2-1假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的重力加速度为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。地球的密度为（）A.B.C.D.（三）“双星”模型问题例3宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不致于因万有引力的作用吸引到一起。设二者的质量分别为m1和

4、m2，两者相距为L，求：（1）试证它们轨道半径之比线速度之比都等于质量之反比。（2）试写出它们角速度的表达式。变式训练3-1宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道运行．设每个星体的质量均为m，引力常量为G．（1）试求第一种形式下，星体运动的周期；（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式

5、下星体之间的距离L应为多少？（四）发现未知天体例4科学家们推测，太阳系中除八大行星外还有一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（）A.这颗行星的公转周期与地球相等B.这颗行星的半径等于地球的半径C.这颗行星的密度等于地球的密度D.这颗行星上同样存在着生命变式训练4-1（多选）根据观测,某行星外围有一模糊不清的环,为了判断该环是连续物还是卫星群,测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R,则以下判断中正确的是（)A.若v与R成正比，则环是连续

6、物B.若v与R成反比，则环是连续物C.若v2与R成反比，则环是卫星群D.若v2与R成正比，则环是卫星群课堂知识演练1.已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M（引力常量G为已知）（）A.月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1；B.地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2；C.地球表面的重力加速度为g，及地球到太阳的距离为R2；D.地球绕太阳运行的速度v2及地球到太阳中心的距离R22.两个球形行星A和B各有一个卫星a和b,卫星的圆轨道接近各自行星的表面.如果两个行星的质量之比MA:MB＝p,两个行星的半径之比RA:RB＝q,则两

7、卫星周期之比Ta:Tb为()A.qB.qC.qD.3.据媒体报道“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道。轨道高度200km，运行周期127分钟。若还知道引力常量和月球半径（视月球为均匀球体），仅利用以上条件不能求出的物理量是（）A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月运行的速度D.卫星绕月运行的加速度4.（多选）我国自主研制的“神七”载人飞船于2008年9月25号21时10分04秒,在酒泉卫星发射中心成功发射。第583秒火箭将飞船送到近地点200km，远地点350km的椭圆管道的入口，箭船分离。21时33分变轨成功，飞船进入距地球表

8、面约343km的圆形预定轨道，绕行一周约90分钟，关于“神七”载人飞船在预定轨道上运行时下列说法正确的是（)A．“神七”载