人教版高中物理必修二导学案：64万有引力理论的成就.doc

《6.4万有引力理论的成就》基础导学

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【学习目标】1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用；
2、会用万有引力定律计算天体质量。
3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
【学习重点】1、理解行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。
2、会用已知条件求中心天体的质量。
【学习难点】根据已有条件求中心天体的质量。
【自主学习】
1.阅读教材41页“科学真是迷人”部分的内容，思考问题：
（1）推导出地球质量的表达式，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？

（2）设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R=6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，试估算地球的质量。

2.阅读教材“天体质量的计算”部分的内容，同时考虑下列问题：
（1）求解天体质量的方程依据是什么?

（2）根据向心力的其他公式，天体的质量还有没有其他求法？（只列出方程公式）

3.阅读课文“发现未知天体”部分的内容，考虑以下问题：
（1）应用万有引力定律除可估算天体质量外，还可以在天文学上有何应用？

（2）应用万有引力定律发现了哪些天体？

【合作探究】（注意计算题解题的规范性）
1.（A层）某人在某一星球高h处释放一物体，经时间t落到地面，已知该星球的半径为R，若要在该星球上发射一颗靠近该星运转的人造星体，则该人造星体的速度大小为多少？（指点迷津：近地卫星可以认为卫星所受的引力等于它的重力。该题分两步走，一、思考题干第一句描述物体自由落体运动能求出什么？二、人造卫星谁提供向心力，如何列方程才能求出速度？）

2.（B层）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.求该行星的质量和平均密度？（指点迷津：参考自主学习第2题）

3.（B层）已知月球的质量是7.3×1022kg,半径是1.7×103km，月球表面的自由落体加速度有多大？这对宇航员在月球表面的行动会产生什么影响？（指点迷津：月球表面物体的重力就等于物体所受月球的万有引力）

【自我检测】
（B级）1.若已知行星绕太阳公转的半径r，公转周期T，万有引力常量G，则由此可求出（）
A、该行星的质量B、太阳的质量C、该行星的密度D、太阳的密度
(A级)2.已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，引力常量为G，如果不考虑地球自转的影响，那么地球的平均密度的表达式为________.
真迹墨宝（我的推导过程）：