万有引力学案..docVIP

　 四、 万有引力理论的成就 高一三部 宋飞 审稿：谭琳 一、知识目标 　　1．了解行星绕恒星运动及卫星绕行星运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力． 　　2．了解万有引力定律在天文学上有重要应用． 　　3．会用万有引力定律计算天体的质量． 二、教学重点 　　1．人造卫星、月球绕地球的运动；行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的． 2．会用已知条件求中心天体的质量． 三、典型问题 （一）.有关重力加速度 地面上物体的重力mg= ，地面高空物体的重力mg’= 。 例题:已知地球的质量为M，半径为R，则海拔高度为H的山顶的重力加速度g= 。 巩固练习1．地球半径为R，地球表面物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力，关于物体在下列位置所的万有引力的大小的说法中正确的是： （ ） A．离地面高度R处为4mg； B离地面高度R处为mg/2； C．离地面高度2R处为mg/9； D 离地心R/2处为4 mg。 2. 一个半径比地球大2倍，质量是地球的36倍的行星，它的表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 （ ） A．3倍 B．4倍 C．6倍 D．18倍 （二）求天体质量 例题：1、已知某一行星到太阳的距离为r，公转周期为T，太阳质量为M= 2、已知万有引力恒量，地球半径为km，地球表面的重力加速度．试用两种方法求解地球的质量。 总结：求解中心天体质量时，列方程的依据是______ ， ． 巩固练习1．把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动轨道，平均半径为1.5×108 km，已知引力常量为：G＝6.67×10-11 N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少千克？(结果取一位有效数字) 2、已知月球的半径为R，表面重力的加速度为g， 万有引力恒量为G，忽略月球自转的影响，则月球平均密度的表达式为： 3．已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，万有引力常量为G，如果不考虑地球自转的影响，那么地球的平均密度的表达式为________． 　 　（三）、天体的运动问题 在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力，试推导： 1. 卫星的速度与轨道半径的关系 2. 卫星的角速度与轨道半径的关系 3. 卫星的周期与轨道半径的关系 4. 卫星的加速度与轨道半径的关系 巩固练习 .1、人造卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r为． ①此卫星的向心加速度与轨道半径的关系是： （ ） A．a心与r成正比； B．a心与r成反比； C．a心与r2成正比； D．a心与r2成反比 ②此卫星的环绕速度V与轨道半径的关系是： （ ） A．V与成正比 B．V与r成反比； C．V与r2成反比； D．V与与成反比； ③此卫星的环绕角速度ω与轨道半径的关系是： （ ） A．ω与成反比 B．ω与r成反比； C．ω与r2成反比； D．ω与成反比； ④此卫星的环绕周期T与轨道半径r的关系是： （ ） A．T与r成正比， B．T与r成反比； C．T与r2成反比；D．T与成正比； · 2.关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是 （ ） A. 轨道半径越大，周期越长 B. 轨道半径越大，周期越短 C. 轨道半径越大，周期不变 D.无法确定 轨道半径与周期的关系 3.如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma＝Mb＜Mc，b与c半径相同，则（ ） A．线速度vb＝vc＜va B．周期Tb＝Tc＞Ta C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D．b所需的向心力最小 四、达标测试 1．如图3所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列正确说法有：