学案万有引力理论的成就

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1、万有引力理论的成就一、学习目标1.了解万有引力定律在天文学上的应用。2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度。3.综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题。二、重点、难点——重点：万有引力在天文学上的应用。难点：运用万有引力估算天体质量和密度。三、学习方法自主探究、交流讨论、自主归纳四、学习过程（一）天体质量的估算对一个物体的物理特性进行测量的方法主要有两种：直接测量和间接测量。而直接测量往往很休I难，无法测出结果，所以间接测量就成为一种非常有用的方法，但间接测量盅要科学的方法和科学理论作为依据。求天体质量的方法主要有两种：一种方法是根据重力加速度求天

2、体质量，即引力二重力mg=GMm/R2；另一种方法是根一据天体的圆周运动，即其向心力由万有引力提供一。1.某行星的一颗小卫星在半径为广的圆轨道上绕行星运行，运行的周期是几己知引力常量为G,这个行星的质量M二。2.已知地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,地球半径为R,则一地球质量M=o（二）发现未知天体关于万有—引力定律应用于天文学研究上的事实，下列说法屮正确的是（）A.天王星、海王星和冥王星都是运用万有—引力定律，经过大量计算以后发现的B.在18世纪已发现的7个行星屮，人们发现第七个行星天王星的运动轨道总是根据万有引力定律计算出来的理论轨道有较大的偏—差，

3、于是有人推测在天王星轨道外还有一个行星，是它的存在引起上述偏差C.海王星是运用万有引力定律，经过大量计算以后发现的D.冥王星是英国的亚当斯和法国的勒维列运用万有引力定律，经过大量计算后发现的五、随堂检测1.已知太阳光从太阳射到地球需时间500s,地球公转轨道可近似看成圆轨道，地球半径为6400km,试计算太阳质量M与地球质量m之比？2.所有行星绕A阳运转，其轨道半径的立方和运转周期的平方的比值即"尸弘那么k的大小决定于（）A.只与行星质量有关B.只与恒星质量有关C.与行星及恒星的质量都有关D.与恒星质量及行星的速率有关3.一艘宇宙飞船飞近某一个不知名的行星，并

4、进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员进行预定的考察工作，宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度？说明理由及推导过程。4.某物体在地面上受到的重力为160N,将它放置在卫星中，在卫星以o=l/2g随火箭向上加速度上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N吋，求此吋卫星距地球表面有多远？（地球半径/?=6.4xl03km,^lOm/s2）5.两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质塑？六、课后练习与提高1.设在地球上和在兀天体上，以相同的

5、初速度竖直上抛一物体，物体上一升的最大高度比为K（均不计阻力），且己知地球和兀天体的半径比也为K,则地球质量与兀天体的质量比为（）A.1B・KC.K2D・MK1.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6,这说明了（）A.地球的半径是月球半径的6倍B.地球的质量是月球质量的6倍C.月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6D.物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/62.地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（）A.离地面高度R处一为4加gB—离地面高度R

6、处为加g/2C.离地而髙度一37?处为加g/3D.离地心R/2处为3.太阳表面半径为尺，平均密度为/,地球表面半径和平均密度分别为R和"，地球表而附近的重力加速度为砂，则太阳表面附近的重力加速度g‘（）4.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为万有引力恒量为G,用以上各量表示地球质量M=o5.己知地球半径约为6.4X10&m,又知月球绕地球的运动可近似看—做圆周运动，则可估算岀月球到地心的距离为m0（结果保留一位有效数字）6.飞船以°二g/2的加速度匀加速上升，由于超重现彖，用弹簧秤测得质量为10kg的物体重量为75No由此可知，飞船所处位置距地面高度为多大？

7、（地球半径为6400km,^=10m/s2）7.假如地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起來（即完全失重），那么地球上一天等于多少小时？（地球半径取6.4X106m）七、总结与反思随堂检测答案：1.3x10s2.B3.p=37dGf4.1.92xlO3km5.4tiV/G尸课—后练习与—提高答案:1.B2.D3.D4.CG6.3.8x10*7.6400km8——1.40h