徐州市中小学教学研究室高一物理万有引力理论的成就学案.docx

学必求其心得，业必贵于专精

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6。4万有引力理论的成就

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.

二.自主预习

1。计算地球质量

(1）地球上的物体具有重力是由于①而产生的,若不考虑地球自转的影响,地面上的物体所受的重力等于物体受到的②.

（2)公式:③G=。

（3)我们只需测出④和地球表面的⑤即可求地球的质量M=⑥。

2。计算其他天体质量

(1）将行星或卫星的运动近似看作⑦,行星或卫星的向心力由⑧提供。

(2)观测围绕中心天体运动的⑨和⑩，根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列出方程G=，求得中心天体的质量M=。

3.计算中心天体的密度

如果中心天体为球体,则密度ρ=，R为中心天体的半径.当匀速圆周运动的天体绕中心天体表面运行时,则r=R,则上式可简化为ρ=。

4。发现未知天体

(1)被人们称为“笔尖下发现的行星”被命名为。

（2)海王星的发现和的“按时回归”确立了万有引力定律的地位,也成为科学史上的美谈。

三。巩固练习

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.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。近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星,开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得其运动的周期为T,则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数)（).

A。ρ=B.ρ=kTC。ρ=D。ρ=kT2

5.若已知某行星的一颗卫星绕其运转的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G，可求得（)

A.该卫星的质量 B。行星的质量

C。该卫星的平均密度 D.行星的平均密度

6.下面说法错误的是（)

A。海王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的

B。天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的

C.天王星的运行轨道偏离，其原因是天王星受到轨道外面其他行星的引力作用

D。冥王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的

7.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=p,火星半径R火和地球半径R地之比为=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地之比等于()

A. B。pq2 C。 D。pq

8。已知月球的质量是M,半径是R，求在月球表面的物体自由下落H所用的时间