遼寧省沈陽市二十一中高中物理 萬有引力理論的成就學案1 新人教版必修

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1、 遼寧省沈陽市二十一中高中物理 萬有引力理論的成就學案1 新人教版必修2 【使用說明】1、認真閱讀教材內容，按層次完成自學部分； （☆☆為跳高題、☆為跑步題、無☆為走路題） 2、通過自學初步完成探究部分，標好疑點，以備展示、討論。 【學習目標】 1、 了解萬有引力定律在天文學上的應用。 2、 會用萬有引力定律計算天體質量及密度。 3、 會用萬有引力定律確定天體運行軌道。 4、 體會科學思想方法。 【自主學習】閱讀教材第六章第四節(jié)《萬有引力理論的成就》內容，完成自主學習部分。 復習：物體在地球表面重力G≈ ，黃金代換公式：

2、 。 怎樣計算環(huán)繞天體運動學參量？ 一、計算天體質量 1、一個物體放在地球表面，已知地球表面重力加速度g、地球半徑R，求地球質量及密度。 2、已知月球繞地球勻速圓周運動周期T，軌道半徑r，地球半徑R，求地球質量和密度。 思考：對于近地衛(wèi)星r≈R，密度是多少？ 四、確定天體軌道 1、已知天王星圍繞太陽做勻速圓周運動，太陽質量M、天王星公轉周期T，求軌道半徑。 1 / 5 2、到了18世紀，人們發(fā)現(xiàn)天王星的運動軌道有些“古怪”，根據(jù)萬有引力定律計算出的軌道與實

3、際觀測的軌道有一些偏差，人們推測在天王星軌道外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星對天王星的吸引使其軌道產生偏離。英國劍橋大學學生 和法國年輕天文學家 各自獨立的利用萬有引力定律計算出這顆新行星的軌道。后來這顆行星命名為 。 【自主探究】無☆全體都做、☆B級可做、☆☆A級可做。有簡單步驟，問題部分作出標記。 1、 某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運行，軌道半徑是6.8103km，周期是5.6103s。試估算地球質量。 2、 2007年3月兩會期間，中國繞月探測工程總指揮欒恩杰指出：中國第一顆人造月球衛(wèi)星已研制完成，有望在年內探測38萬公里以外的月球。如

4、果在這次探測工程中要測量月球的質量，則需要知道的物理量有（衛(wèi)星圍繞月球的運動可以看作勻速圓周運動，已知萬有引力常量） A．衛(wèi)星的質量和月球的半徑 B．衛(wèi)星繞月球運動的周期和衛(wèi)星繞月球運動的半徑 C．月球的半徑和衛(wèi)星繞月球運動的周期 D．衛(wèi)星的質量、月球的半徑和衛(wèi)星繞月球運動的周期 【合作探究】小組探究，統(tǒng)一答案，進行分組展示?！顬閷W科負責人展示。 1、 木星是繞太陽公轉的行星之一，而木星的周圍又有衛(wèi)星繞木星公轉。如果要通過觀測求得木星的質量，需要測量那些量？試推導木星質量的計算式。 2、最近，科學家在望遠鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星，并測得它圍繞該恒

5、星運行一周所用的時間為1200年，它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍，假定該行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓周，僅利用以上兩 上數(shù)據(jù)可以求出的量有 A．行星質量與地球質量之比 B．恒星質量與太陽質量之比 C．恒星密度與太陽密度之比 D．行星運行速度與地球公轉速度之比 ☆3、土星的衛(wèi)星眾多，其中土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的半徑之比為，質量之比為，圍繞土星作圓周運動的半徑之比為，下列判斷正確的是 A．土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的公轉周期之比為 B．土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的公轉速度之比為 C．土星對土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的萬有引力之比為 D．土衛(wèi)五和土衛(wèi)六表面的重力加速度

6、之比為 【課堂檢測】此部分不可提前完成，不可討論完成。 1、為了估算一個天體的質量，需要知道繞該天體做勻速圓周運動的另一星球的條件是（ ） A.運轉周期和軌道半徑 B.質量和運轉周期 C.軌道半徑和環(huán)繞速度 D.環(huán)繞速度和質量 ☆2、已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球與月球之間的距離（兩球中心之間的距離）為L。月球繞地球公轉的周期為T1，地球自轉的周期為T2，地球繞太陽公轉周期為T3，假設公轉運動都視為圓周運動，萬有引力常量為G，由以上條件可知 A．地球的質量為m地= C．地球的密度為ρ= B．月球的質量為m月= D．月球運動的加速度為

7、 ☆☆3.我國第一顆繞月探測衛(wèi)星——嫦娥一號于2007年10月24日成功發(fā)射。如圖所示，嫦娥一號進入地月轉移軌道段后，關閉發(fā)動機，在萬有引力作用下，嫦娥一號通過P點時的運動速度最小。嫦娥一號到達月球附近后進入環(huán)月軌道段。若地球質量為 M，月球質量為 m，地心與月球中心距離為R ，繞月球運動的軌道半徑為 r，G 為萬有引力常量，則下列說法正確的是 A．P 點距離地心的距離為 B．P 點距離地心的距離為 C．嫦娥一號繞月運動的線速度為 D．嫦娥一號繞月運動的周期為 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！