万有引力定律习题课教案

复习课：万有引力定律及其应用

1．加深对开普勒三大定律的认识与使用

2．巩固学生对万有引力定律的理解

3．加强并巩固学生对解决天体运动问题的核心思想的掌握

4．加深学生对三大宇宙速度的了解并着重强调第一宇宙速度的推导方法

5．提高学生对人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的定量、定性分析能力

6．培养学生分析和解决问题的能力

7．通过对万有引力定律的学习，激发学生对探索宇宙奥秘宇宙的兴趣。

1. 万有引力定律

2. 解决天体运动问题的核心思想

3. 第一宇宙速度的两种推导方法

人造地球卫星绕地球问题的定性与定量分析

1.对第一宇宙速度的理解

万有引力定律在天体运动中的应用

讲练结合多媒体教学

一.开普勒三定律

1.第一定律（轨道定律）

2.第二定律（面积定律）

3.第三定律（周期定律）

二.万有引力定律

1.内容

2.表达式：

3.适用范围

三.万有引力定律的应用

1.天文学上的应用

（1）两个基本思路

a.天体表面附近的重力近似等于万有引力

b.把天体运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供

（2）中心天体质量和密度的计算

a.已知环绕天体的周期T和轨道半径r

b.已知中心天体的半径R和中心天体表面的重力加速度g

2.宇宙速度

（1）第一宇宙速度（环绕速度）

V1=7.9km/s

（2）第二宇宙速度（脱离速度）

V2=11.2km/s

（3）第三宇宙速度（逃逸速度）

V3=16.7km/s

▲第一宇宙速度的两种推导方法

3.人造地球卫星

4.地球同步卫星

（1）定义：相对地球静止，周期与地球自转周期相同的卫星

（2）特点

a.只能在赤道上方运转

b.周期T=24h

c.距地面高度一定

d.环绕速度一定,角速度一定

课堂练习

例1．绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径越大的卫星，它的

A. 线速度越大

B. 向心加速度越大

C. 角速度越大

D. 周期越大

（D ）

例2.若已知某行星绕太阳公转的半径r，公转周期T，万有引力常量G，则由此可求出

A.某行星的质量

B.太阳的质量

C.某行星的密度

D.太阳的密度

（B ）

例3.有一行星，到太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？

例4.已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地心之间的距离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：

同步卫星绕地球做圆周运动，由

得

（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。例5.海王星的质量是地球的17倍，半径是地球的4倍，环绕海王星表面附近飞行的宇宙飞船，运行速度有多大？

出月球的质量，你认为可行吗？请说出你的想法。（已知月球半径）2.两颗靠的很近的恒星成为双星，这两颗星必须以一定角速度绕二者连线上的某一点转动才不至于忧郁万有引力的作用而吸引到一起，已知两颗星得质量分别是m1、m2，相距为L，试求（1）两颗恒星转动中心的位置；（2）这两颗恒星的转动周期。

课本107页6、7两道题。