4 万有引力理论的成就新课教学新课讲授:一、“科学真实迷人”师设问:问题一:如何测地球的质量
问题一:如果要知道地球的质量,应该知道哪些条件
教师活动:引导学生阅读教材“科学真实迷人”部分的内容,思考问题1、推导出地球质量的表达式,说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成 是“称量地球的重量”
2、设地面附近的重力加速度 g=9
8m/s2,地球半径 R =6
4×106m,引力常量 G=6
67×10-11 Nm2/kg2,试估算地球的质量
学生活动:阅读课文,推导出地球质量的表达式,在练习本上进行定量计算
教师活动:学生的推导、计算 过程,一起点评总结求天体质量方法一不考虑天体自转的影响: 已知:三个量 g、R、G 三个量就可以求 练习一:一宇航员为了 估测一星球的质量,他在该星球的表面做自由落体实验:让小球在离地面 h 高处自由下落,他测出经时间 t 小球落地,又已知该星球的半径为 R,试估算该星球的质量
二、计算天体的质量教师活动:引导学生阅读教材“天体质量的计算”部分的内容,同时考虑下列问题1、 如何才能知道太阳的质量呢
2、 上面的方法可行吗
3、 能不能借用行星来称量呢
4、 请同学们看书后回答学生活动:学生阅读课文第一部分,从课文中找出相应的答案
我们可以测出太阳某行星的公转周期 T、轨道半径 r,能不能由此求出太阳的质量 M
将行星的运动看成是匀速圆周运动
万有引力充当向心力 F 引=Fn
只可求出中心天体的质量, 求不出环绕天体的质量具体数据代入:把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,平均半径为 1
5×1011 m,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)【解析】:题干给出了轨道的半径,虽然没有给出地球运转的周期,但日常生活常识告诉我们:地球绕太