湖北省宜昌市高中物理 第6章 万有引力与航天 6.4 万有引力理论的成就学案（无答案）新人教版必修2.doc

6.4万有引力理论的成就【学习目标】（一）知识与技能1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用；2、了解“称量地球质量”的基本思路； 3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。（二）过程与方法通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。（三）情感、态度与价值观体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践。【教学重点】 万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用。 【教学难点】 物理模型的建立。【温故知新】 1、物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度以及周期的关系式。2、万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？3、重力和万有引力的关系？4、阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过“给我一个支点，我可以撬动地球。” 那么给我们一个天平是否就可以称量地球的质量了呢？若不可能用天平称量地球的质量，万有引力定律可以帮助我们吗？【导析探究】 一、科学真是迷人1、重力与万有引力：若不考虑地球的_，地面上质量为m的物体受到重力等于地球对物体的 ；2、关系式：mg=_，由此得地球的质量表达式为_。二、计算天体的质量思考：应用万有引力定律可算出地球的质量，能否算出太阳的质量呢? 1、地球公转实际轨道是什么形状？为了解决问题的方便，我们通常可以认为地球在绕怎样的轨道做什么运动？2、地球作圆周运动的向心力是由什么力来提供的？基本思路：行星绕太阳匀速圆周运动的向心力由它们之间的 提供。可以列出方程f=g=mr2，由=得到g，从而求出中心天体的质量m= 。3、观测 的运动，可以计算太阳的质量；同理，观测 的运动，可以测量地球的质量。拓展：1、测量太阳的质量时，是否需要知道行星的质量？2、不同的行星r和t各不相同，但计算出来的太阳质量是否一定相同呢？3、若已知天体的质量，能否进一步计算天体的密度？课堂练习一：1、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2、利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（ ）a已知地球的半径和地面的重力加速度b已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和周期c已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和线速度d已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度和周期三、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_ 星的“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。课堂练习二：1.下面说法正确的是（ ）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天王星根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差，其原因是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用能力提升1、把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）a周期越大b线速度越大c角速度越小d加速度越小2、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，则可求得（ ）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3、地球表面平均重力加速度为g，地球半径为r，引力常量为g，可估算地球平均密度为 。4、 若地球绕太