万有引力与航天(一)导学案22

《万有引力与航天(一)导学案22》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第一讲万有引力与航天导学案【知识要点】一、开普勒定律1．开普勒第一定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在所有椭圆的___________________．2．开普勒第二定律对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等．3．开普勒第三定律所有行星的轨道的_____________跟________的比值都相等，即_________________．二、万有引力定律1．内容：两个物体之间的万有引力定律的大小，跟它们质量的乘积成____________，跟它们之间距离的平方成_____________．2．公式：F=Gm1m

2、2/R2，其中G=___________________，叫做万有引力恒量．由英国科学家____________________用扭秤装置第一次精确测定．3．适用条件：严格来说公式只适用于_______________的相互作用．4．万有引力在天体运动中的应用(1)基本思路①在任何情况下总满足条件：______________________．即：GMm/r2=mv2/r=mω2r=m(4π2/T2)r=m(4π2n2)r=mωv．②当不考虑天体的自转时：______________________．即mg=mv2/r=mω2r=m(4π2/T2)r=m(4π2

3、n2)r=mωv．g是运动天体所在位置的重力加速度．(2)天体质量、密度的估算测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径R和绕行周期T，M=_________________；测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径R和绕行速度v，M=_________________；测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径R和天体表面重力加速度g，M=_________________．结合M=ρ(4πR3/3)，可求天体密度．【例题与练习】【例题1】关于开普勒行星运动的公式R3/T2=K，以下理解正确的是()　　A．K是一个与行星无关的常量　　B．若地球绕太阳运转轨道

4、的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则R地3／T地2＝R月3／T月2　　C．T表示行星运动的自转周期D．T表示行星运动的公转周期[达标1]天文学家新发现了太阳系外的一颗行星．这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍．已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度为(　　)A．1.8×103kg/m3　　　　　B．5.6×103kg/m3C．1.1×104kg/m3D．2.9×104kg/m3【达标2】某行星的卫星在靠近行星的轨道上运转，若计

5、算该行星的密度，唯一需要测出的物理量是()(引力恒量G为已知)A．行星的半径B．卫星轨道半径C．卫星运行的线速度D．卫星运行的周期【例题2】．美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—“开普勒-22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍。已知万有引力常量和地球表面的重力加速度。根据以上信息，下列推理中正确的是（）A．若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力B．若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径C．根据地球的公转周期与轨道半径，可求

6、出该行星的轨道半径D．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度【达标1】．美国宇航局科学家观测发现银河系内至少有500亿颗行星，若某一行星绕其中央恒星做圆周运动周期为地球公转周期800倍，该行星到恒星距离是地球到太阳距离40倍．利用以上数据，可以求出的量有()A．恒星质量与太阳质量之比B．行星质量与地球质量之比C．恒星自转周期与太阳自转周期之比D．行星公转速度与地球公转速度之比[达标2]地球半径R=6400km，地面的重力加速度g=9.8m/s2，地核的体积约为整个地球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34%，试估算地核的平均密度.【能力

7、训练】1、利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（）A.已知地球的半径和地面的重力加速度B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和周期C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和线速度D.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度和周期。2．离地面高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的1/2，则高度是地球半径的（）A.2倍B.1/2倍C.倍D.（－1）倍3.在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质

8、量海水的引力，以下说法正