中國(guó)第二十冶金建設(shè)公司綜合學(xué)校高中分校高中物理二導(dǎo)學(xué)案：萬有引力理論的成就

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精知識(shí)與技能：了解地球的質(zhì)量是如何通過計(jì)算得到的。了解測(cè)量天體質(zhì)量的一般方法。了解萬有引力定律在發(fā)現(xiàn)未知天體過程中的作用。過程與方法：1，掌握稱量地球的質(zhì)量所采用的方法.情感態(tài)度價(jià)值觀:體會(huì)稱量地球的質(zhì)量的迷人的過程。一，知識(shí)梳理1，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于______對(duì)物體的________,即mg＝________，式中M是地球的質(zhì)量，R是地球的半徑,也就是物體到地心的距離．由此可得出地球的質(zhì)量M＝________。2，將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)近似看成____________運(yùn)動(dòng)，行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由_________________________提供，則有________________，式中M是______的質(zhì)量，m是________的質(zhì)量，r是________________________________，也就是行星和太陽(yáng)中心的距離，T是________________________．由此可得出太陽(yáng)的質(zhì)量為:________________________。3，同樣的道理，如果已知衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的________和衛(wèi)星與行星之間的________，也可以計(jì)算出行星的質(zhì)量。4,太陽(yáng)系中,觀測(cè)行星的運(yùn)動(dòng)，可以計(jì)算________的質(zhì)量；觀測(cè)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，可以計(jì)算________的質(zhì)量。5，18世紀(jì),人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系的第七個(gè)行星——天王星的運(yùn)動(dòng)軌道有些古怪:根據(jù)________________計(jì)算出的軌道與實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果總有一些偏差．據(jù)此,人們推測(cè)，在天王星軌道的外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星,它對(duì)天王星的________使其軌道產(chǎn)生了偏離．________________和________________________確立了萬有引力定律的地位。6,應(yīng)用萬有引力定律解決天體運(yùn)動(dòng)問題的兩條思路是：(1）把天體(行星或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)近似看成是____________運(yùn)動(dòng)，向心力由它們之間的____________提供，即F萬＝F向,可以用來計(jì)算天體的質(zhì)量，討論行星(或衛(wèi)星）的線速度、角速度、周期等問題．基本公式：________＝meq\f（v2，r）＝mrω2＝mreq\f（4π2,T2).（2)地面及其附近物體的重力近似等于物體與地球間的____________，即F萬＝G＝mg,主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題．基本公式：mg＝________（m在M的表面上），即GM＝gR2。二，二，課后練習(xí)1．利用下列數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A．已知地球的半徑R和地面的重力加速度gB．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和周期TC．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和線速度vD．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期T2．下列說法正確的是（）A．海王星是人們直接應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的B．天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的C．海王星是人們經(jīng)過長(zhǎng)期的太空觀測(cè)而發(fā)現(xiàn)的D．天王星的運(yùn)行軌道與由萬有引力定律計(jì)算的軌道存在偏差，其原因是天王星受到軌道外的行星的引力作用,由此，人們發(fā)現(xiàn)了海王星3．已知引力常量G和下列各組數(shù)據(jù)，能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（)A．地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期及地球離太陽(yáng)的距離B．月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地球的距離C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn),已知地球的半徑及重力加速度4．已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，重力加速度g＝9。8m/s2，地球半徑R＝6。4×106m，則可知地球質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是(）A．1018kg C．1022kg 5，某人在某一星球上以速率v豎直上拋物體,經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，已知該星球的半徑為R，則該星球的質(zhì)量為多少？（引力常量為G）.

6，從地球上發(fā)出的光信號(hào)垂直于地面發(fā)射，信號(hào)到達(dá)月球表面將反射后返回地球被吸收，光速為c，光信號(hào)往返經(jīng)歷的時(shí)間為t，地球的半徑為R，月球的半徑為r，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，求地球的質(zhì)量。

7,宇航員在一星球表面上的某高度處沿水平方向拋出一個(gè)小球,經(jīng)過時(shí)間t,小球落