第7章 3 万有引力理论的成就（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（人教版2019）

3　万有引力理论的成就 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2.掌握“称量”地球质量、计算天体质量的基本思路。 3.理解运用万有引力定律处理天体运动问题的思路和方法。 1.科学思维：能分析一些简单的天体运动问题，通过推理获得结论。 2.科学推理：能将天体的运动抽象成匀速圆周运动模型。 3.关键能力：分析推理能力。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 一 计算天体的质量 1．地球质量的计算 (1)依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球 对物体的万有引力，即mg＝________。 (2)结论：m地＝________，只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 4 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 二 发现未知天体 1．海王星的发现：英国剑桥大学的学生________和法国年轻的天文学家________根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。 2．其他天体的发现：近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了________、阋神星等几个较大的天体。 3．海王星的发现和哈雷彗星的“__________”确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈。 亚当斯 勒维耶 冥王星　 按时回归 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 7 天体质量和密度的估算 　 (1)卡文迪什在实验室测出了引力常量G的值，他称自己是“可以称量地球质量的人”。 ①他“称量”的依据是什么？ ②若已知地球表面的重力加速度g及地球半径R，求地球的质量和密度。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (2)如果知道地球绕太阳的公转周期T和它与太阳的距离r，能求出太阳的质量吗？若要求太阳的密度，还需要知道哪些量？ 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (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”。常见的情况如下： 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 AB 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 D 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 [思路点拨]　解此题可按以下思维流程 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 A 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 D 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 　天体运动的分析和计算 如图所示，行星在围绕太阳做匀速圆周运动。 (1)行星绕恒星做匀速圆周运动时线速度的大小是由什么因素决定的？ 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (2)行星、卫星绕中心天体运动时的线速度、角速度、周期和向心加速度与自身质量有关吗？ 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 1．基本思路 一般行星或卫星的运动可看作匀速圆周运动，所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供，即F向＝F万。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 3．四个重要结论 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 C 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 AC 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 ABD 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 A 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 2．对月球的形成，目前主要有“俘获说”和“分离说”两种说法。若月球是从地球分离出去的，则地球与月球的密度应该大致相等。选用下列某些条件求出地球与月球的密度之比约为(　　) 地球表面的重力加速度 9.80 m/s2 月球表面的重力加速度 1.56 m/s2 地球半径 6.40×106 m 月球半径 1