万有引力定律的应用-精品学案

万有引力定律的应用

【学习目标】

1．知道天体间的相互作用主要是万有引力。

2．知道如何应用万有引力定律计算天体质量的方法。

3．通过了解万有引力定律在天文学上的重要应用，体会科学定律对人类认识世界的作用。【学习重难点】

计算第一宇宙速度的两种方法。

计算天体的质量和密度。

经典力学对航天技术发展的重大贡献。

万有引力定律对科学发展所起的重要作用。

【学习过程】

[自主学习]

1．1781年（清朝乾隆年间）人们通过望远镜发现了太阳系的一颗新行星——_________。1846年（清朝道光年间）伽勒在预定的区域发现了太阳系的另一颗新行星——__________。1930年（民国年间）汤姆博夫根据海王星自身运动不规则性的记载又发现了一个新星—— ____________。这可以说是前一成就的历史回声，进一步提高了万有引力定律的权威性。

2．1682年（清朝康熙年间）哈雷根据牛顿的引力理论，预言了_________将于1758年光临地球。克雷洛对哈雷的计算过程进行了修正，这个预言最终得到了证实。

3．如果测出行星的公转周期T以及它和太阳的距离r，就可以计算出太阳的质量。写出计算式_______________。

[合作探究]

地球质量的“称量”

中心天体质量的计算

【达标检测】

1．下列说法中正确的是（）

A．海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的

B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的

C．天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其它行星的引力作用

D．以上均不正确

2．若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求（）

A．该行星的质量B．太阳的质量

C．该行星的平均密度D．太阳的平均密度

3．设想人类开发月球，不断地把月球上的矿藏搬运到地球上。假如经过长时间开采后，地球仍可看做均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前比较（）A．地球与月球间的万有引力将变大

B．地球与月球间的万有引力将变小

C．月球绕地球运动的时间将变长

D．月球绕地球运动的时间将变短

4．引力常量很小，说明了( )

A．万有引力很小

B．万有引力很大

C．只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力

D．很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，因为它们的质量不是很大

能力提升

5．已知地球赤道半径R = 6 378km，计算赤道上的人们随地球自转的线速度（列公式求解）。解释为什么人不会因为地球自转而被地球甩到空中。

6．已知地月平均距离为38．4×104km，引力常量G = 6．67×10 –11N·m2/kg2，地球的平均半径为6 371km。求地球质量是多少？密度是多少？（已知：月球公转周期为T=27．32天）7．地球A和某一行星B的半径之比为R1：R2=1：2，平均密度之比为ρ1：ρ2=4：1，若地球表面的重力加速度为10m/s2，那么B行星表面的重力加速度是多少？若在地球表面以某一初速度竖直上抛的物体最高可达20m，那么在B行星表面以同样的初速度竖直上抛一物体，经多少时间该物体可落回原地？（气体阻力不计）

[应用拓展]

1．天体密度的估算

2．天体间距离的距离的估算

[归纳内化]

1．计算天体质量所需要的条件和计算方法2．计算天体密度所需要的条件和计算方法