7.3万有引力理论的成就 导学案-辽宁省营口市第二高级中学【新教材】人教版（2019）高一物理必修第二册（无答案）

物理导学案 创编人： 审核人： 使用时间： 第 周 第 课时 编号：01 7.3 万有引力理论的成就 一、学习目标 1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2．会用万有引力定律计算天体质量。 3．掌握“称量”地球的质量和计算太阳的质量的思路。 预习案 1、称量地球质量： (1)若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对它的 ，即mg＝_______。 (2)地球的质量：m地＝____。 2、计算天体质量： (1)行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳对行星的万有引力提供行星的 。 (2)由G＝mω2r，ω＝， 可得：m太＝_____。 其中r为行星的轨道半径，T为行星的公转周期。 探究案 情境1、地球不能用天平称量,是否可以通过万有引力定律来“称量”呢? 情景2、(1)假设地球绕太阳做匀速圆周运动,如果知道万有引力常量G、地球绕太阳运动的周期T和轨道半径r,可以计算出地球的质量吗? (2)如果要估算出太阳的密度,应该知道哪些条件? 四、知识精讲： 1、天体质量的计算 (1)重力加速度法 若已知天体(如地球)的半径R及其表面的重力加速度g，根据在天体表面上物体的重力近似等于天体对物体的引力，得mg＝G，解得天体的质量为M＝，g、R是天体自身的参量，所以该方法俗称“自力更生法”。 (2)环绕法 借助环绕中心天体做圆周运动的行星(或卫星)计算中心天体的质量，俗称“借助外援法”： 2、天体密度的计算 若天体的半径为R，则天体的密度ρ＝，将M＝代入上式可得ρ＝。 特殊情况，当卫星环绕天体表面运动时，卫星的轨道半径r可认为等于天体半径R，则ρ＝。 典例1、利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是 （ ） A．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转) B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 典例2、一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹