3.3万有引力定律的应用 导学案-2022-2023学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

高一物理必修二学练案 编号：3-3-1 主编： 审核：高一物理备课组 学生信息：班级： 学习小组： 姓名： 必修 第二册 第3章 第三节：万有引力定律的应用 学习目标： 1.[科学态度与责任]了解万有引力定律在天文学上的重要应用。　 2.[科学思维]会用万有引力定律计算天体质量，了解“称量地球质量”的基本思路。　 3.[科学思维]掌握解决天体运动问题的基本思路。 课堂探究 探究1、天体质量和密度的计算 情景引入：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？可以计算出太阳的质量吗？ 【例1】　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，已知万有引力常量为G。 (1)则该天体的密度是多少？ (2)若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？ 1．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期)，一年的时间为T2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2，则下列说法正确的是 (　　) A．地球的质量m地＝ B．太阳的质量m太＝ C．月球的质量m月＝ D．由题中数据可求月球、地球及太阳的密度 当堂达标： 1．设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能求出的量有(　　) A．土星线速度的大小 B．土星加速度的大小 C．土星的质量 D．太阳的质量 2．嫦娥一号是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127 min。已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103km。利用以上数据估算月球的质量约为(　　) A．8.1×1010kg　　　　 B．7.4×1013kg C．5.4×1019kg D．7.4×1022kg 3．一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要(　　) A．测定飞船的运行周期 B．测定飞船的环绕半径 C．测定行星的体积 D．测定飞船的运行速度 4．构成星球的物质靠引力吸引在一起随星球自转，如果某质量分布均匀的星球自转周期为T，引力常量为G，为使该星球不至于因自转而瓦解，该星球的密度至少是(　　) A． B． C． D． 5．某同学从网上得到一些信息，如表中数据所示，判断地球和月球的密度之比为(　　) 月球半径 R0 月球表面处的重力加速度 g0 地球和月球的半径之比 ＝4 地球表面和月球表面 的重力加速度之比 ＝6 A． B． C．4 D．6 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $