6.4万有引力理论的成就学案

6.4 万有引力理论的成就一、 预习指导：1、了解万有引力定律在天文学上的重要作用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4、阅读课本P38P40二、问题思考：1、行星做圆周运动的向心力的来源是什么？是否需要考虑九大行星之间的万有引力？2、卡文迪许说他能称量地球的质量他是怎么做到的？三、新课教学：【例1】已知下列哪组数据，能够估算出地球质量 ( )A地球绕太阳运行的周期T地及地、日中心间的距离r日地B月球绕地球运行的周期T月及月、地中心间的距离r月地C人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫D若不考虑地球的自转，已知地球的半径R及地球表面的重力加速度g【例2】我国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟”五号载人试验飞船飞船在距地面300 km处绕地球14圈后，地面控制中心发出返回指令，在内蒙古中部地区平安降落(已知地球的半径为64103km，地球表面的重力加速度为g=10ms2)，求：(1)飞船的运行周期；(2)飞船的运行速度；(3)飞船在该高度处的重力加速度【例3】1976年10月，剑桥大学研究生贝尔偶尔发现一个奇怪的射电源，它每隔1337 s发出一个脉冲讯号，贝尔和他的导师曾认为他们和外星文明接上了头，后来大家认识到，事情没有那么浪漫，这类天体被定名为“脉冲星”“脉冲星”的特点是脉冲周期短，且周期高度稳定，它意味着“脉冲星”一定进行准确的周期运动，自转就是一种很准确的周期运动(1)已知蟹状星云的中心星PS0531是一颗脉冲星，其周期为O331 s，PS0531的脉冲现象来自自转，设阻止该星离心瓦解的力是万有引力，试估计PS0531的最小密度；(2)如果PS0531的质量等于太阳质量，该星的可能半径最大是多少?(太阳质量是M=1030kg) 新课标第一网【例】科学探测表明，月球上存在丰富的氧、硅、铝、铁等资源，设想人类开发月球，不断地把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看成均匀球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比 ( )A地球与月球间的万有引力将变小B月球绕地球运动的周期将变长C月球绕地球运动的线速度将增大D月球绕地球运动的线速度将减小四、课后练习：(多选)一艘宇宙飞船沿着围绕未知天体表面的圆形轨道飞行，航天员只用一只表能测出的物理量有 ( )A飞船的线速度 B飞船的角速度C未知天体的质量 D未知天体的密度(多选)一行星质量为M，半径是R，表面的重力加速度是g卫星绕它做匀速圆周运动的速率是v，若万有引力恒量为G，则 ( )A BC D(多选)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动，由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T，下列表达式中正确的是 ( )A BC D4(单选)一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是v1，周期是T1，假设在某时刻它向后喷气做加速运动后，进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v2，周期是T2，则 ( )Av1v2，T1T2 Bv1v2，T1T2Cv1T2 Dv1v2，T1T25已知宇宙飞船在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的公转周期是6小时，某一时刻飞船恰好飞过赤道上某一建筑物的上方，该飞船的运行方向跟地球自转相同，问经过多少小时后飞船将再次经过该建筑物的正上方?6已知月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的16，月球半径为1740 km，试计算月球的质量7如图所示，一颗轨道位于赤道所在平面，运行方向与地球自转方向相同的人造卫星，其圆形轨道半径为地球半径R的两倍，设地球自转的角速度为0若某时刻卫星通过地面上A点的正上方，求从这时刻起到它下一次到达A点正上方所需要的时间(已知地球表面的重力加速度为g)82007年10月，我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗