江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：6.4 万有引力理论的成就（无答案）
文档属性
| 名称 | 江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：6.4 万有引力理论的成就（无答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 21.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-08-29 14:53:59 | ||
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文档简介
第4课时
万有引力理论的成就
【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,了解“称量地球质量”“计算太阳质量”的基本思路。
3.认识万有引力定律的科学成就,体会科学思想方法。
【知识要点】
一、科学真是迷人
如果不考虑______________的影响，地面上质量为m的物体受到重力等于__________，即mg=______________，由此得地球的质量表达式为______________。已知g=10m/s2,
R=6371km,
G=6.67×10-11N·m2/kg2,则地球的质量约为______________kg。
二、计算天体的质量
（1）计算太阳的质量：将____________的运动近似看作匀速圆周运动，向心力由______________提供，由牛顿第二定律列出方程：
求得太阳的质量M=____________________。
（2）同理，可以测量地球（或其它天体）的质量M=______________________________。
三、发现未知天体
海王星是在________年______月______日发现的，发现过程是：发现______________的实际运动轨道与根据__________________计算出来的轨道总有一些偏差，根据观察到的偏差数据和万有引力定律计算出______________，并预测可能出现的时刻和位置；在预测的时间去观察预测的位置。
海王星、冥王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”的重要意义在于___________________________________。
【课堂探究】
1.实验室中“称量”地球的质量
不考虑地球自转的影响，设地面附近的重力加速度g=9.8
m/s2，地球半径R
=6.4×106
m，引力常量G=6.67×10-11
N·m2/kg2，试估算地球的质量。
2.计算未知天体的质量
阅读教材“计算天体的质量”标题下的内容。
把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为1.5×1011
m，则可估算出太阳的质量大约是多少千克 （已知引力常量为：G=6.67×10-11
N·m2/kg2，结果取一位有效数字）
3.计算天体的密度
例题：某行星的平均密度是ρ，靠近行星表面的卫星的周期是T，试证明ρT2为一个常数。
【针对训练】
1.下列说法正确的是(
)。
A.海王星是人们依据万有引力定律计算出其轨道而被发现的
B.天王星是人们依据万有引力定律计算出其轨道而被发现的
C.天王星运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道,其原因是由于天王星受到轨道外的其他行星的万有引力作用
D.以上均不正确
2.天文学家发现某恒星周围有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出(
)。
A.行星的质量
B.行星的半径
C.恒星的质量
D.恒星的半径
3.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要（
）
A．测定飞船的运动周期
B．测定飞船的环绕半径
C．测定行星的体积
D．测定飞船的运动速度
4．已知地球半径R＝6400km，地面的重力加速度g＝9.8m/s2，试估算地球的平均密度
【巩固提升】
1.地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用上述物理量估算出来的地球平均密度是（
）
A．
B．
C．
D．
2.由于地球的自转，下列说法中正确的是（
）
A．物体所需向心力随其所在位置的纬度的增大而减小
B．物体所需的向心力就等于地球对它的引力
C．物体所需的向心力就等于物体所受的重力
D．物体所需的向心力由物体本身质量决定，与其它因素无关
3.把太阳系各行星的运动近似地看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星(
)。
A.周期越小
B.线速度越小
C.角速度越小
D.加速度越小
4.若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（
）
A．行星的质量
B．太阳的质量
C．行星的密度
D．太阳的密度
5．地球公转的轨道半径是R1，周期是T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是
(
)
A．
B．
C．
D．
6．假设火星和地球都是球体，火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地＝p，火星半径R火和地球半径R地之比为R火/R地＝q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于(
)
A．p/q2
B．pq2
C．p/q
D．pq
7．已知以下哪组数据，可以计算出地球的质量M（
）
A
地球绕太阳运行的周期T地及地球离太阳中心的距离R地日
B
月球绕地球运动的周期T月及地球离地球中心的距离R月地
C
人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫
D
若不考虑地球的自转，已知地球的半径及重力加速度
８.A、B两颗人造地球卫星质量之比为1：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为（
）
A
1：2
B
1：4
C
：1
D
4：1
９．已知月球的质量是7.3×1022kg，半径是1.7×103
km，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？
１０．登月密封舱在离月球表面
h
处的空中沿圆形轨道运行，周期是
T
，已知月球的半径是
R
，引力常量为
G
，试计算月球的质量。
万有引力理论的成就
【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,了解“称量地球质量”“计算太阳质量”的基本思路。
3.认识万有引力定律的科学成就,体会科学思想方法。
【知识要点】
一、科学真是迷人
如果不考虑______________的影响，地面上质量为m的物体受到重力等于__________，即mg=______________，由此得地球的质量表达式为______________。已知g=10m/s2,
R=6371km,
G=6.67×10-11N·m2/kg2,则地球的质量约为______________kg。
二、计算天体的质量
（1）计算太阳的质量：将____________的运动近似看作匀速圆周运动，向心力由______________提供，由牛顿第二定律列出方程：
求得太阳的质量M=____________________。
（2）同理，可以测量地球（或其它天体）的质量M=______________________________。
三、发现未知天体
海王星是在________年______月______日发现的，发现过程是：发现______________的实际运动轨道与根据__________________计算出来的轨道总有一些偏差，根据观察到的偏差数据和万有引力定律计算出______________，并预测可能出现的时刻和位置；在预测的时间去观察预测的位置。
海王星、冥王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”的重要意义在于___________________________________。
【课堂探究】
1.实验室中“称量”地球的质量
不考虑地球自转的影响，设地面附近的重力加速度g=9.8
m/s2，地球半径R
=6.4×106
m，引力常量G=6.67×10-11
N·m2/kg2，试估算地球的质量。
2.计算未知天体的质量
阅读教材“计算天体的质量”标题下的内容。
把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为1.5×1011
m，则可估算出太阳的质量大约是多少千克 （已知引力常量为：G=6.67×10-11
N·m2/kg2，结果取一位有效数字）
3.计算天体的密度
例题：某行星的平均密度是ρ，靠近行星表面的卫星的周期是T，试证明ρT2为一个常数。
【针对训练】
1.下列说法正确的是(
)。
A.海王星是人们依据万有引力定律计算出其轨道而被发现的
B.天王星是人们依据万有引力定律计算出其轨道而被发现的
C.天王星运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道,其原因是由于天王星受到轨道外的其他行星的万有引力作用
D.以上均不正确
2.天文学家发现某恒星周围有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出(
)。
A.行星的质量
B.行星的半径
C.恒星的质量
D.恒星的半径
3.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要（
）
A．测定飞船的运动周期
B．测定飞船的环绕半径
C．测定行星的体积
D．测定飞船的运动速度
4．已知地球半径R＝6400km，地面的重力加速度g＝9.8m/s2，试估算地球的平均密度
【巩固提升】
1.地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用上述物理量估算出来的地球平均密度是（
）
A．
B．
C．
D．
2.由于地球的自转，下列说法中正确的是（
）
A．物体所需向心力随其所在位置的纬度的增大而减小
B．物体所需的向心力就等于地球对它的引力
C．物体所需的向心力就等于物体所受的重力
D．物体所需的向心力由物体本身质量决定，与其它因素无关
3.把太阳系各行星的运动近似地看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星(
)。
A.周期越小
B.线速度越小
C.角速度越小
D.加速度越小
4.若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（
）
A．行星的质量
B．太阳的质量
C．行星的密度
D．太阳的密度
5．地球公转的轨道半径是R1，周期是T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是
(
)
A．
B．
C．
D．
6．假设火星和地球都是球体，火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地＝p，火星半径R火和地球半径R地之比为R火/R地＝q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于(
)
A．p/q2
B．pq2
C．p/q
D．pq
7．已知以下哪组数据，可以计算出地球的质量M（
）
A
地球绕太阳运行的周期T地及地球离太阳中心的距离R地日
B
月球绕地球运动的周期T月及地球离地球中心的距离R月地
C
人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫
D
若不考虑地球的自转，已知地球的半径及重力加速度
８.A、B两颗人造地球卫星质量之比为1：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为（
）
A
1：2
B
1：4
C
：1
D
4：1
９．已知月球的质量是7.3×1022kg，半径是1.7×103
km，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？
１０．登月密封舱在离月球表面
h
处的空中沿圆形轨道运行，周期是
T
，已知月球的半径是
R
，引力常量为
G
，试计算月球的质量。