第3章 3 预言未知星体 计算天体质量-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步导学案配套PPT课件（教科版）

/教科物理/必修第二册 返回导航 上页下页 3 预言未知星体计算天体质量 教科物理/必修第二册 返回导航 上页 下页 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.了解哈雷彗星的回 1.科学思维 归、海王星的发现等科 海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”充分 学发展史。 显示了科学理论对实践具有巨大的指导作用， 2.理解万有引力定律在 我们学习生产一定要依托科学，坚定信念。 天文学中的重要作用。 2.关键能力 3.掌握天体质量和密度 (①)质疑能力。 的计算方法。 (2)推理能力。 /教科物理必修第二册 返回导航 上页 下页 必备知识自主学习 关键能力合作探究 课堂检测巩固演练 课时作业素养达标 教科物理/必修第二册 返回导航 上页 下页 必备知识 自主学习 一预言彗星回归 1.哈雷根据万有引力理论，对1682年出现的 哈镭捏 的轨道运动 进行了计算，指出它与1531年、1607年出现的彗星是同一颗彗星，并 预言了再次出现的时间。 2.1743年，克雷洛计算了遥远的木星和土星对哈雷彗星运动规律的影 响，指出了运动经过 近日点的时间。 3.总之，由万有引力理论可以预知哈雷彗星每次临近地球的时间，并 且经过验证都是正确的。 /教科物理必修第二册 返回导航 上页 下页 二预言未知星体 1.已发现天体的轨道推算 1781年，人们观测到天王星的运动轨道与由 万都定律计算出来 的轨道之间存在明显的偏差。 2.未知天体的发现 根据已发现的天体的运动轨道结合万有引力定律推算出还没发现的未知 天体的轨道，如 海王星 、 冥王星就是这样发现的。 /教科物理必修第二册 返回导航 上页 下页 三计算天体质量 1.称量地球的质量 选择地球表面的物体为研究对象，若不考虑地球自转，质量为m的物 万仂 体受到的重力等于地球对物体的 ,即mg= GR 则 gR2 M= G ,只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量。 /教科物理必修第二册 返回导航 上页 下页 2.太阳质量的计算 选择某一行星为研究对象，质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动， 行星与太阳间的 万郁仂 充当向心力，即（产，由此可得 太阳质量s= GT ,由此式可知只要测出行星绕太阳运动的 转期 以及它和太阳之间的 距璃，就可以计算出太阳的质 量。 教科物理/必修第二册 返回导航 上页 下页 关键能力 合作探究 要点1天体质量和密度的计算 探究导入（①）卡文迪许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？ 提示：()①若忽略地球自转的影响，在地球表面上物体受到的重力等 于地球对物体的万有引力。 /教科物理必修第二册 返回导航 上页 下页 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。 提示：@曲g-6授得，1 V 4 4πGR9 /教科物理必修第二册 返回导航 上页 下页 (2)如果知道地球绕太阳的公转周期T和它与太阳的距离，能求出太阳 的质量吗？若要求太阳的密度，还需要哪些量？ 提示：能，山m知M培由度公式p M太 3πR 可知，若要求太阳的密度还需要知道太阳的半径。