6.4万有引力理论的成就 导学案
文档属性
| 名称 | 6.4万有引力理论的成就 导学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 14.1KB | ||
| 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 | 2016-09-09 09:28:45 | ||
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文档简介
课题：6.4万有引力理论的成就
导学案
【学习目标】
（1）了解万有引力定律在天文学上的应用，会用万有引力定律计算天体的质量和密度。
（2）掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法。
（3）理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法。
【学习重点】
1、理解运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法。
2、会用已知条件求中心天体的质量。
【学习难点】
1、根据已有条件求中心天体的质量。
2、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法。
【自主复习】
万有引力定律的内容、表达式和适用条件？
【自主预习】（要求课前必须完成）
1．若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于______对物体的________，即mg＝________，式中M是地球的质量，R是地球的半径，也就是物体到地心的距离．由此可得出地球的质量M＝________.
2．将行星绕太阳的运动近似看成____________运动，行星做圆周运动的向心力由______________________提供，则有________________，式中M是______的质量，m是________的质量，r是______________________，也就是行星和太阳中心的距离，T是________________________．由此可得出太阳的质量为：________________________.
3．同样的道理，如果已知卫星绕行星运动的________和卫星与行星之间的________，也可以计算出行星的质量．
4．太阳系中，观测行星的运动，可以计算________的质量；观测卫星的运动，可以计算________的质量．
5．18世纪，人们发现太阳系的第七个行星——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________使其轨道产生了偏离．________________和________________________确立了万有引力定律的地位．
6、应用万有引力定律解决天体运动问题的两条思路是：(1)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F万＝F向，可以用来计算天体的质量，讨论行星(或卫星)的线速度、角速度、周期等问题．基本公式：________＝m＝mrω2＝mr.
(2)地面及其附近物体的重力近似等于物体与地球间的____________，即F万＝G＝mg，主要用于计算涉及重力加速度的问题．基本公式：mg＝________(m在M的表面上)，即GM＝gR2.
7．利用下列数据，可以计算出地球质量的是( )
A．已知地球的半径R和地面的重力加速度g
B．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和周期T
C．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和线速度v
D．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
8．下列说法正确的是( )
A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算的轨道而发现的
B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的
C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的
D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此，人们发现了海王星。
【探究学习】【检练反馈】
知识点一 计算天体的质量
已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是( )
A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度
2．已知引力常量G＝6.67×10－11
N·m2/kg2，重力加速度g＝9.8
m/s2，地球半径R＝6.4×106
m，则可知地球质量的数量级是( )
A．1018
kg
B．1020
kg
C．1022
kg
D．1024
kg
知识点二 天体密度的计算
3．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，若认为行星是密度均匀的球体，那么要确定该行星的密度，只需要测量( )
A．飞船的轨道半径
B．飞船的运行速度
C．飞船的运行周期
D．行星的质量
4．假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引力常量为G，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？
知识点三 发现未知天体
5．科学家们推测，太阳系的第九大行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息我们可以推知( )
A．这颗行星的公转周期与地球相等
B．这颗行星的自转周期与地球相等
C．这颗行星的质量与地球相等
D．这颗行星的密度与地球相等
【方法技巧练】
应用万有引力定律分析天体运动问题的方法
6．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则( )
A.＝()4/3
B.＝()4/3
C.＝()2
D.＝()2
7．已知地球半径R＝6.4×106
m，地面附近重力加速度g＝9.8
m/s2.计算在距离地面高为h＝2×106
m的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度v和周期T.
导学案
【学习目标】
（1）了解万有引力定律在天文学上的应用，会用万有引力定律计算天体的质量和密度。
（2）掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法。
（3）理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法。
【学习重点】
1、理解运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法。
2、会用已知条件求中心天体的质量。
【学习难点】
1、根据已有条件求中心天体的质量。
2、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法。
【自主复习】
万有引力定律的内容、表达式和适用条件？
【自主预习】（要求课前必须完成）
1．若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于______对物体的________，即mg＝________，式中M是地球的质量，R是地球的半径，也就是物体到地心的距离．由此可得出地球的质量M＝________.
2．将行星绕太阳的运动近似看成____________运动，行星做圆周运动的向心力由______________________提供，则有________________，式中M是______的质量，m是________的质量，r是______________________，也就是行星和太阳中心的距离，T是________________________．由此可得出太阳的质量为：________________________.
3．同样的道理，如果已知卫星绕行星运动的________和卫星与行星之间的________，也可以计算出行星的质量．
4．太阳系中，观测行星的运动，可以计算________的质量；观测卫星的运动，可以计算________的质量．
5．18世纪，人们发现太阳系的第七个行星——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________使其轨道产生了偏离．________________和________________________确立了万有引力定律的地位．
6、应用万有引力定律解决天体运动问题的两条思路是：(1)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F万＝F向，可以用来计算天体的质量，讨论行星(或卫星)的线速度、角速度、周期等问题．基本公式：________＝m＝mrω2＝mr.
(2)地面及其附近物体的重力近似等于物体与地球间的____________，即F万＝G＝mg，主要用于计算涉及重力加速度的问题．基本公式：mg＝________(m在M的表面上)，即GM＝gR2.
7．利用下列数据，可以计算出地球质量的是( )
A．已知地球的半径R和地面的重力加速度g
B．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和周期T
C．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和线速度v
D．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
8．下列说法正确的是( )
A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算的轨道而发现的
B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的
C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的
D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此，人们发现了海王星。
【探究学习】【检练反馈】
知识点一 计算天体的质量
已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是( )
A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度
2．已知引力常量G＝6.67×10－11
N·m2/kg2，重力加速度g＝9.8
m/s2，地球半径R＝6.4×106
m，则可知地球质量的数量级是( )
A．1018
kg
B．1020
kg
C．1022
kg
D．1024
kg
知识点二 天体密度的计算
3．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，若认为行星是密度均匀的球体，那么要确定该行星的密度，只需要测量( )
A．飞船的轨道半径
B．飞船的运行速度
C．飞船的运行周期
D．行星的质量
4．假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引力常量为G，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？
知识点三 发现未知天体
5．科学家们推测，太阳系的第九大行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息我们可以推知( )
A．这颗行星的公转周期与地球相等
B．这颗行星的自转周期与地球相等
C．这颗行星的质量与地球相等
D．这颗行星的密度与地球相等
【方法技巧练】
应用万有引力定律分析天体运动问题的方法
6．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则( )
A.＝()4/3
B.＝()4/3
C.＝()2
D.＝()2
7．已知地球半径R＝6.4×106
m，地面附近重力加速度g＝9.8
m/s2.计算在距离地面高为h＝2×106
m的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度v和周期T.