高一物理必修2第六章萬有引力與航天第四節(jié)萬有引力理論的成就學案（無答案）

1、必修2 第六章 萬有引力與航天第4節(jié) 萬有引力理論的成就年級： 班級： 學號： 姓名： 學習目的：1.理解萬有引力定律在天文學上的重要應用.2.理解“計算天體質(zhì)量的根本思路.3.理解地球?qū)Φ孛嫖矬w的萬有引力與重力的區(qū)別和聯(lián)絡.學習重點：理解“計算天體質(zhì)量的根本思路學習難點：.地球?qū)Φ孛嫖矬w的萬有引力與重力的區(qū)別和聯(lián)絡學習過程：【復習交流】：萬有引力的定律的內(nèi)容是： 以及適應的條件： 【新知探究】一、天體質(zhì)量和密度的計算導學探究1.卡文迪許在實驗室測出了引力常量G的值，他稱自己是“可以稱量地球質(zhì)量的人.1他測量的根據(jù)是什么？2假設還地球外表重力加速度g，地球半徑R，求地球的質(zhì)量和密度.2.假如知

2、道地球繞太陽的公轉(zhuǎn)周期T和它與太陽的間隔 r，能求出太陽的質(zhì)量嗎？假設要求太陽的密度，還需要哪些量？知識深化天體質(zhì)量和密度的計算方法“自力更生法“借助外援法情景天體如地球的半徑R和天體如地球外表的重力加速度g行星或衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運動思路物體的重力近似等于天體如地球與物體間的萬有引力：mgGeq fMm,R2行星或衛(wèi)星受到的萬有引力充當向心力：Geq fMm,r2meq f2,T2r或Geq fMm,r2meq fv2,r或Geq fMm,r2m2r天體質(zhì)量天體如地球質(zhì)量：Meq fgR2,G中心天體質(zhì)量：Meq f42r3,GT2Meq frv2,G或Meq fr32,G天體密度eq

3、 fM,f4,3R3eq f3g,4RGeq fM,f4,3R3eq f3r3,GT2R3以T為例說明利用mgeq fGMm,R2求M是忽略了天體自轉(zhuǎn)，且g為天體外表的重力加速度由F引F向求M，求得的是中心天體的質(zhì)量，而不是做圓周運動的天體質(zhì)量例1假設在半徑為R的某天體上發(fā)射一顆該天體的衛(wèi)星.假設它貼近該天體的外表做勻速圓周運動的周期為T1，萬有引力常量為G.1那么該天體的密度是多少？2假設這顆衛(wèi)星距該天體外表的高度為h，測得衛(wèi)星在該處做圓周運動的周期為T2，那么該天體的密度又是多少？針對訓練過去幾千年來，人類對行星的認識與研究僅限于太陽系內(nèi)，行星“51 peg b的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星

4、的序幕.“51 peg b繞其中心恒星做勻速圓周運動，周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽運動半徑的eq f1,20.該中心恒星與太陽的質(zhì)量的比值約為A.eq f1,10 B.1 C.5 D.10例2有一星球的密度與地球一樣，但它外表處的重力加速度是地球外表重力加速度的4倍，求：1星球半徑與地球半徑之比；2星球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比.二、物體所受地球的引力與重力的關系例3我國航天技術飛速開展，設想數(shù)年后宇航員登上了某星球外表.宇航員從距該星球外表高度為h處，沿程度方向以初速度v拋出一小球，測得小球做平拋運動的程度間隔 為L，該星球的半徑為R，引力常量為G.求：1該星球外表的重力加速度；2該星球的平

5、均密度.【練習拓展】1.天體質(zhì)量的計算引力常量G、月球中心到地球中心的間隔 R和月球繞地球運行的周期T，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有A.月球的質(zhì)量 B.地球的質(zhì)量C.地球的半徑 D.地球的密度2.天體的質(zhì)量和密度的計算一艘宇宙飛船繞一個不知名的行星外表飛行，要測定該行星的密度，僅僅需要A.測定飛船的運行周期 B.測定飛船的環(huán)繞半徑C.測定行星的體積 D.測定飛船的運行速度3.地球外表的萬有引力與重力的關系地球可近似看成球形，由于地球外表上物體都隨地球自轉(zhuǎn)，所以有A.物體在赤道處受到的地球引力等于兩極處，而重力小于兩極處B.赤道處的角速度比南緯30大C.地球上物體的向心加速度都指向地心，且赤道上物體的向心加速度比兩極處大D.地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時提供向心力的是重力4.物體的運動與萬有引力的結(jié)合宇航員在地球外表以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；假設他在某星球外表以一樣的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處.取地球外表重力加速度g10 m/s2，空氣阻力