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《高中物理第六章万有引力与航天第4节万有引力理论的成就学案新人教版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、6.4万有引力理论的成就K学习目标》1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用，会用牛顿第二定律和万有引力定律计算天体（行星和太阳）质量和密度。2、体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论來源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点.K重点难点》1、地面物体、月球和行星的运动都遵守牛顿运动定律。2、会用牛顿运动定律、万有引力定律和己知条件求中心天体的质量和密度。K目标导学》I、知识回顾（1）万有引力公式F二,引力的方向o（2）匀速圆周运动的向心力公式F二==。II、合作探究一、计算行星质量和平均密度问题1、
2、应用牛顿运动定律和万有引力定律如何推导出地球的质量和平均密度的表达式？方法一：方法二：K检测1』、下列儿组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（）A.地球绕太阳运行的周期T和地球屮心离太阳屮心的距离rB.月球绕地球运行的周期T和地球的半径rC.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离rD.月球绕地球运动的周期T和轨道半径rK检测2》、宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速V。水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移S,若该星球的半径为R,万有引力恒量为G,求该星球的质So二、计算太阳的质量和平均密度
3、问题2、应用牛顿运动定律和万有引力定律如何推导出太阳的质量和平均密度的表达式?K检测31如果某恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则此恒星的平均密度表达式为o（万有引力恒量为G）三、发现未知天体（自读填空）问题3、18世纪，人们发现太阳系的第七个行星一一天王星的运动轨道有些古怪：根据计算出的轨道与实际观测的结果总有一些偏差.据此，人们推测，在天王星轨道的外面还有一颗未发现的行星，它对天王星的使英轨道产生了偏离.和确立了万有引力定律的地位.m、总结提升应用万有引力定律解决天体运动问题的两条思路是：1、不
4、考虑地球（行星）自转的影响，行星地血及其附近物体的重力近似等于物体与地球（行星）间的,即=mg,即=gR涉及行星近低表面重力加速度的计算。2、把天体（行星或卫星）的运动近似看成是运动，向心力由它们之间的提供，即尺万=尺向，可以用來计算天体的质量，基本公式:K能力提升』1.设地而附近的重力加速度g=9.8m/s2,地球半径R=6.4X10%,引力常G=6.67X1011nm7kg2，试估算地球的质量和平均密度。（写出解题过程。）2.把月球绕地球公转看做是匀速圆周运动，轨道半径为1-3.8X10"m,周期为T二27.3T天；地球半径斤=
5、6.4X10%,已知引力常量为:06.67X10"N・m7kg2,试估算地球的质量和平均密度。（结果取一位有效数字，写11!规范解答过程）3.把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，轨道半径为一1.5X10"m,已知引力常量为:6^6.67X1011n・rn2/kg2,试估算太阳的质量。（结果取一位有效数字，写出规范解答过程）4.宇航员在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，经过时间广小球落回原处；若他在某一星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过5十小球落回原处。（取地球表面重力加速度^10m/S2,空气阻力不计）（1）求该星球表面
6、附近的重力加速度0;（2）已知该星球的半径厂与地球的半径斤之比为1:4,求星球的质量〃星与地球质量〃地3.宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上”点，沿水平方向以初速度V。抛出一个小球，测得小球经时间/落到斜坡另一点0上，斜坡的倾角已知该星球的半径为心引4力常量为G,求该星球的密度（已知球的体积公式是V=-7rR3K34.宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛11!一小球，经过吋间t,小球落在星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L，若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点间的距离为已知两落地点在同一水平面上，该星球的
7、半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M和密度P.答案K检测1爪CDK检测2》、M二理=2空讣K检测3》、二GGS2GT2K能力提升H1、2、5.6X1021kg5.48kg/i『3、1.4X1030kg4.（14分）解题思路：由竖直上抛运动规律得到星球表面附近的重力加速度g'；由星球表面万有引力等于重力解得星球的质量〃星与地球质量血之比。考查要点：竖直上抛运动规律、万有引力定律等。解：（1）设竖直上抛小球初速度v，由匀变速速度公式得：星球表面：0_#=_gx5/②联解①②式得：g二加/si③11.小球在地球或星球表面附近受到的万有引
8、力等于小球重力，得:,.上.rr八、—ejITL/厂、星球表面附加：=mg④G/Vf>77地球表面附述”二吨⑤联解③④式得:尙嗚5解析：由题意得x=v0Z⑥12y由tan6^=—x2vfttanag=R2又有心抄,气,联
