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

2用心爱心专心第六章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？【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。