高中物理 第三章 万有引力定律及其应用 第2节 万有引力定律的应用学案 粤教版必修2-粤教版高一必修2物理学案

第二节《万有引力定律的应用》一、学习目标1、会用万有引力定律计算天体的质量与密度2、知道三种宇宙速度含义与数值二、学习重点难点万有引力定律应用的模型的建立：中心天体、行星或卫星绕中心天体运行三、课前预习（自主探究）1．分析天体运动的基本思路:把天体的运动看做是 ,所需的向心力由 提供,即2rMmG = = 。2．(单选)对于万有引力定律的表达式221rmGmF ，下列说法中正确的是()A．公式中 G 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当 r 趋于零时，万有引力趋于无限大C．m1、m2相等时，两物体受到的引力大小才相等D．两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力课前自主预习答案:1.匀速圆周运动,万有引力,rvm2,rm2,rTm224 2.A 四、课堂活动（1）小组合作交流知识点 1：天体质量和密度的计算卡文迪许把他自己的实验说成是“称地球的质量”，他是根据 “称”地球的质量的。天体质量不可能直接称量，但可以间接测量．天体卫星做圆周运动所需的向心力由万有引力提供，即＝m＝mr，因此可得 M＝ ，测出天体卫星的环绕周期和环绕半径即可计算天体质量．重点归纳1．基本方法：建立模型，把天体(或人造卫星)的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供．2．解决天体圆周运动问题的两条思路(1)在地面附近万有引力近似等于物体的重力， F 引＝mg，即 G＝mg，整理得GM＝gR2.(2)天体运动都可以近似地看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，即 F 引＝F 向一般有以下几种表达形式：①G＝m ② G＝mω2r ③ G＝mr3.天体质量和密度的计算1(1)“g、R”计算法：利用天体表面的物体所受重力约等于万有引力．得：M＝；ρ＝.(2)“T、r”计算法：利用绕天体运动的卫星所需向心力由万有引力提供，再结合匀速圆周运动知识．得：M＝；ρ＝(R 表示天体半径).例 1．已知太阳光射到地面约需时间 497S，试估算太阳的质量。解析：应用万有引力定律可以“称重”天体的质量，本题要求我们“称量”太阳的质量，注意由光的传播速度得出日地间距。地球绕太阳运行的轨道半径就是太阳和地球之间的距离，这个距离是ctr 118105.1497103m地球绕太阳运行的周期为 1 年，即T360024365S7102.3S设太阳和地球的质量分别为 M 和 m，由于rTmrMmG2224故GrTM322430102kg点评：求解天体质量的两个主要数据，一是绕天体运行的行星或卫星的轨道半径（r），二是运行周期（T）。注...