[高一理化生]64万有引力理论的成就.doc

第六章 万有引力与航天6.4万有引力理论的成就编者：平邑实验中学 张忠丽1.了解万有引力定律在天文学上的应用2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度3.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重点：1.向心力的公式:F=mv/R=mR=m4/TR2.万有引力的公式:难点：万有引力理论的理解应用一科学真迷人：1.推导出地球质量的表达式.2.说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？二计算天体的质量1.应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么? 2.根据以上的方法，能否计算天体的密度？ 3.除了课本上的方法，你还想到那些方法？ 三发现未知天体应用万有引力定律发现了哪些行星？ 探究1、科学真迷人1.地面附近的物体的重力是由万有引力提供的，数值上近似相等。因此 2.由上式推导出地球质量的表达式 说明以上公式中每个符号的意义3.在任何星球表面g与R都较容易测出，当用到GM时，常常用GM=gR2替换，因此该关系式又称“黄金代换” 4.试估算地球的质量例题1 已知地球表面的重力加速度为 ，地球半径为 ，万有引力恒量为 ，用以上各量表示，地球质量为 是多少？解：由 得： 练习1已知地球表面的重力加速度为 ，地球半径为 ，万有引力恒量为 ，如果不考虑地球自转的影响，用以上各量表示，地球的平均密度是多少？解：由万有引力定律得： 得： 规律总结：这一类问题，明确物体受到的万有引力提供圆周运动的向心力，从而列出探究2、计算天体的质量1.求解天体质量的基本思路2.试比较：求解地球质量的方法与求解一般天体质量的方法为什么不同？3.估算天体密度的基本思路例题2把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为，已知引力常量为：，则可估算出太阳的质量大约是多少千克?（结果取一位有效数字）解析：练习2某人造地球卫星沿圆轨道运动，轨道半径是，周期是，试从这些数据估算地球的质量（保留1位有效数字）探究3、发现未知天体1.人们使用万有引力定律发现的新天体有哪些？2.试说明发现万有引力定律的意义例题3一艘宇宙飞船飞近某一个不知名的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道,宇航员进行预定的考察工作,宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度?解析：练习31970年我国发射的第一颗人造地球卫星，运行周期114min，卫星的平均半径为7782km，地球半径6400km，请估算地球的密度规律总结：解决这一类问题，应明确靠近星球表面飞行的物体受到的万有引力提供飞行器的向心力，从而列出方程解决问题.1.已知万有引力常量和下列各组数据，能计算出地球质量的是 ( )A.月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离B.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C.人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度2.若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为，周期为，万有引力常量则可求得 （ ）A.该行星的质量 B.太阳的质量 C.该行星的密度 D.太阳的平均密度3.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，已知其周期为，引力常量为，那么该行星的平均密度为 （ ）A. B. C. D.4.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数（ ）A.等于98N B.小于98N C.大于98N D.等于05.一颗质量为的卫星绕质量为的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期 （ ）A.