高考物理 主题一 曲线运动与万有引力定律 1.3 万有引力定律及其应用 1.3.2 万有引力定律的应用 1.3.3 飞向太空学案 粤教版-粤教版高三全册物理学案VIP专享

1.3.2 万有引力定律的应用1.3.3 飞向太空学习目标核心提炼1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。2 个应用——计算天体质量、计算天体密度1 个规律——人造卫星的运动规律2.会用万有引力定律计算天体质量，了解“称量地球质量”、“计算太阳质量”的基本思路。3.掌握运用万有引力定律和圆周运动知识分析天体运动问题的思路。一、计算天体的质量[观图助学]如图是月球绕地球运转示意图，那么什么力提供月球做圆周运动的向心力？若要求地球质量，需知道哪些物理量？1.地球质量的计算：若月球绕地球做匀速圆周运动，则月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供的，根据 G＝mr，可得 M＝，知道月球绕地球运动的周期 T以及它和地球之间的距离 r，就可以算出地球的质量。2.行星(或中心天体)的质量计算：已知卫星绕行星(或行星绕中心天体)运动的周期和卫星与行星(或行星与中心天体)之间的距离，同样可以计算出行星(或中心天体)的质量。[理解概念]判断下列说法是否正确。(1)若只知道某行星绕太阳做圆周运动的半径，则可以求出太阳的质量。(×)(2)已知地球绕太阳转动的周期和轨道半径，可以求出地球的质量。(×)(3)若已知地球表面的重力加速度及绕地球运行的卫星的轨道半径就可求地球质量。(×)(4)若已知地球表面的重力加速度及地球本身半径就可求地球质量。(√)二、发现未知天体[观图助学]如图是英国的亚当斯和法国的勒维烈与他们发现的海王星，你能简述一下海王星是怎样被发现的吗？1.海王星的发现：英国剑桥大学的学生亚当斯和法国青年天文学家勒维烈根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846 年 9 月 23 日，柏林天文台的望远镜在他们笔下计算出来的位置附近发现了这颗行星——海王星。2.其他天体的发现：近 100 年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。[理解概念]判断下列说法是否正确。(1)天王星是依据万有引力定律计算的轨道而发现的。(×)(2)海王星是利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道而发现的。(√)三、人造卫星和宇宙速度[观图助学]如图是我国的人造卫星，那么是什么力提供卫星做圆周运动的向心力？要想发射一颗人造地球卫星所需的最小发射速度是多少？1.牛顿的设想：如图所示，把物体水平抛出，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造卫星。2.人造卫星的轨道及特点(1)轨道：赤道轨道、极地轨道及其...