6.4 万有引力理论的成就.doc

江苏省白蒲高级中学高一物理活动单（2012-2013）第六章 万有引力与航天6.4 万有引力定律的成就【学习目标】1进一步理解万有引力与重力的关系并简单应用。2找出并总结求解天体质量的常用方法。3进一步熟悉应用万有引力定律解题的一般步骤。【活动过程】活动一。阅读下面的一段材料，掌握解决天体运动问题的基本思路之一。1、阅读材料：假设某同学质量为60kg,，重力加速度，那么他的重力=588N。根据国际科学联合会公布的资料地球的质量，万有引力常量，地球半径，那么根据万有引力定律可得地球对该同学的万有引力=589.6N。比较该同学的重力和地球对他的万有引力不难看出两者近似相等，事实上在不考虑地球自转的情形下，地面物体所受的重力和地球对物体的万有引力相等。根据上述材料，请同学们思考如果地球质量的数据遗失，可以通过什么样的方法来“称量”地球的质量，写出你们的“称量”结果。2、归纳小结：解决天体运动问题基本思路之一： 3、即时训练：有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的( )A. B4倍C16倍 D64倍活动二。阅读下面一段材料，掌握解决天体运动问题的基本思路之二。 1、阅读材料： 质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动，行星与太阳间的万有引力充当向心力，即G，由此可得太阳质量M，由此式可知只要测出行星绕太阳运动的周期T和半径r就可以计算出太阳的质量根据上述材料请同学们思考，如果已知行星围绕太阳圆周运行的线速度和半径怎样计算太阳的质量，或者已知行星围绕太阳圆周运行的角速度和半径又应该怎样计算太阳的质量。2、在上述情境中，如果已知太阳的半径R，请同学们思考能否算出太阳的密度。3、归纳小结：解决天体运动问题基本思路之二： 4、即时训练：假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知引力常量为G，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？活动三。利用圆周运动的动力学方程，分析天体问题中的双星模型，并比较说明双星模型和活动二情境的区别。 例题：宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起设二者的质量分别为m1和m2，二者相距为L.求：(1)双星的轨道半径之比；(2)双星的线速度之比课堂反馈：1下列说法正确的是( )A海王星是人们直接应用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海王星是人们经过长期的太空观测而发现的D天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此，人们发现了海王星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3一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量()A飞船的轨道半径B飞船的运行速度C飞船的运行周期 D行星的质量4某行星表面没有气体，在它的表面附近做匀速圆周运动