内容正文:
4.万有引力理论的成就
教学目标
1. 了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系,计算地球的质量;
2. 行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点:万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力。会用万有引力定律计算天体的质量;
3. 了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
问题导学[来源:学科网ZXXK]
一、天体质量和密度的计算[
活动与探究1
1.应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么?
[来源:学*科*网Z*X*X*K]
2.以地球为例,试探究如何求得地球的质量?
[
3.能否应用万有引力定律求解环绕天体的质量?
迁移与应用1
已知引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g,某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地心做圆周运动,由G。
)2h,得M==m(
(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由,如不正确,请给出正确的解法和结果。
(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
二、应用万有引力定律解决天体运动问题
活动与探究2
1.解决天体运动问题的基本思路是什么?
2.设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动,试推导出天体运动的线速度、角速度、周期和向心加速度。[来源:学科网]
迁移与应用2
(多选)如图所示,飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化,相对于在轨道1上,飞船在轨道2上的( )
A.速率大 B.向心加速度大
C.运行周期长 D.角速度小[来源:Z,xx,k.Com]
当堂检测
1.下列说法正确的是( )
A.海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的
B.天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的
C.海王星是人们经过长期的太空观测而发现的
D.天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差,其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用,由此人们发现了海王星
2.若已知某行星的一颗卫星绕其运转的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则可求得( )
A.该卫星的质量
B.行星的质量
C.该卫星的平均密度
D.行星的平均密度
3.一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