[名校联盟]湖北省监利一中高一物理《64 万有引力理论的成就》导学案

                   姓名        小组           学号         

教学目标：1、了解万有引力定律在天文学上的应用[来源:学科网ZXXK]

2、会用万有引力定律计算天体的质量和密度

3、掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法

任务一  知识回顾

 

1、请同学们回顾前面所学匀速圆周运动的知识，然后写出向心加速度的三种表达形式？

 

 

 

2、上节我们学习了万有引力定律的有关知识，现在请同学们回忆一下，万有引力定律的内容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的测定有何重要意义？

 

 

 

 

 

 

任务二 合作探究

（认真阅读教材，回答下列问题）

一、“科学真实迷人”

引导：求天体质量的方法一：是根据重力加速度求天体质量,即引力=重力mg=GMm/R2

1、推导出地球质量的表达式，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？

 

 

 

 

2、设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11 Nm2/kg2，试估算地球的质量。（写出解题过程。）

 

 

 

 

二、计算天体的质量

（学生阅读教材“天体质量的计算”部分的内容，同时考虑下列问题）

引导：求天体质量的方法二：是根据天体的圆周运动,即其向心力由万有引力提供,

1、应用万有引力定律求解中心天体质量的基本思路是什么?

 

 

 

2、根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法?

 

 

 

3、应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?

4、应用此方法能否求出环绕天体的质量?为什么？

 

 

例题：把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为1.5×1011 m，已知引力常量为：G=6.67×10-11 N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少千克?（结果取一位有效数字，写出规范解答过程）[来源:Z#xx#k.Com]