2014年春高中物理 6.4《万有引力理论的成就》学案3 新人教版必修2VIP专享

6．4 《万有引力理论的成就》导学案【学习目标】1． 了解万有引力定律在天文学上的应用2． 会用万有引力定律计算天体的质量和密度3． 掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法【重点难点】万有引力定律在天体运动中的应用【学法指导】认真阅读教材，体会万有引力理论的巨大成就【知识链接】描述天体运动的物理量有哪些，讨论的依据是什么？（以下两段要背过！！）描述天体运动的物理量主要有轨迹半径 r 、线速度 v 、角速度 ω 、周期 T 、向心加速度 a 等。万有引力定律和牛顿第二定律是讨论这些物理量的基本依据。将天体（行星或卫星）的运动简化为匀速圆周运动，天体所需的向心力由万有引力提供，则天体的绕行速度、角速度、周期、向心 加速度与半径的关系总结如下：（1）由22GMmvmrr得，v_______，可见，轨道半径 r 越大，v________；（2）由_________=__________得，_____ _，可见，r 越大，ω________；（3）由_________=___________得，T=_________，可见，r 越大，T______；（4）由_________=ma 得，a=________，可见，r 越大，a________。由以上分析，你能得出什么结论？____________________________________________________________________________________________________________【学习过程】一、计算中心天体的质量和密度1．什么是中心天体？如行星绕恒星、卫星绕行星，“被绕行者”称为中心天体，只能求解被绕行者（称为中心天体）的质量和密度。思考：为什么不能求解绕行者的质量和密度呢？__________________________________2．知道哪些物理量能够求解（中心）天体的质量？当卫星绕行星或行星绕恒星做匀速圆周运动时：（1）若已知物体在某一星球表面 的重力加速度 g 和星球半径 R，根据mgRGMm 2得 M=_________；（2）若知道行星的周期 T 和半径 r，由rTmrGMm2224得恒星质量 M=__________；1思考 1：若已知行星的线速度v 和半径r ，可否求出恒星质量 M？_____________________；若已知行星的线速度v 和周期 T，可否求出恒星质量 M？_____________________3．如何求解（中心）天体的密度？知道天体质量 M 后，若已知天体半径 R，由VM和体积334 RV可求天体的密度。___________________ 【例 2】（改编）已知下面的哪组数据，可以计算出地球的质量 ( ) A．月球绕地球运行的周期和地球的半径B．人造地球卫星在地面附近的运行速度v...