导学案：万有引力定律及引力常量的测定

万有引力定律及引力常量的测定导学案【学习目标】1.了解万有引力定律的发展过程2知道开普勒三个定律3.理解万有引力定律、了解引力常数【学习重点】理解万有引力定律及应用、卡文迪许的扭称实验的科学理念【知识要点】1．德国天文学家开普勒（JohannesKepler）于1609年至1619年发现了开普勒行星运动定律。其内容为：（1）所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在椭圆的一个。（2）对任意一颗行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的。（3）所有行星的轨道的跟它的的比值相等。2．中学阶段的研究中，多数行星运动的轨道能够按圆处理。（1）多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在。（2）对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的不变，即行星做。（3）所有行星的三次方跟它的二次方的比值相等。3．太阳对行星的引力，就等于行星做匀速圆周运动的，F=（用周期T表示）。根据开普勒第三定律约掉T，可得F=。因此可以说太阳对行星的引力，与行星的成正比，与行星和太阳间成反比，即F。4．行星对太阳的引力，根据牛顿第三定律，既然太阳吸引行星，行星也吸引太阳，该引力与太阳的成正比，与行星、太阳间成反比，即F`。5．太阳与行星间的引力，与太阳的、行星的成正比，与两者成反比，即即F，写成等式F=。其中G是比例系数，与太阳、行星都没有关系。太阳与行星间引力的方向沿着。6.万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的成正比，与它们之间成反比。公式F=，G是比例系数，叫做。7.．引力常量，它是由国物理学家在实验室里首先测出的。(1.椭圆焦点面积半长轴的立方公转周期的平方成正比2.一个焦点周期匀速圆周运动半径周期)【典型例题】例１：一个半径比地球大2倍，质量是地球的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的倍倍倍Ｄ.倍分析：在星体表面处，F引≈mg。所以，在地球表面处：在某星球表面处：即正确选项为C。【达标训练】1．设想把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是（）A．零B．无穷大C．无法确定2．在万有引力定律的公式中，r是（）A．对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度3．引力常量很小，说明了（）A．万有引力很小B．万有引力很大C．只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力D．很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大4.关于引力常量，下列说法中正确的是（）A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小B．它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算C．它的数值首次由牛顿测出D．它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计5．在地球赤道上，质量1kg的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（）A．103NB．10NC．10-2ND．10-4N6．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（）A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处B．赤道处的角速度比南纬300大C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力7．假设地球为一密度均匀的球体，若将地球半径缩小1/2，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（）A.2倍B.1/2倍C.4倍D.1/8倍8.若某星球的密度与地球相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的（）