高中物理人教版 (新课标)必修24.万有引力理论的成就学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修24.万有引力理论的成就学案

◇课前预习◇1．怎样在实验室“称量”地球的质量？2．怎样根据地球绕太阳运动的周期和轨道半径计算太阳的质量？3．万有引力定律在发现未知天体上有哪些成就？◇课堂互动◇【融会贯通】一、计算天体的质量1．在实验室“称量”地球的质量：[说一说]：卡文迪许为什么把自己测定引力常量G的实验说成是“称量地球的重量”？[试一试]：“称量”地球质量的原理公式是 ，需知的条件有 、 、 ，地球质量的表达式为M= ，其数值为M= Kg。[想一想]：能不能用此方法“称量”月球的质量？2．计算太阳的质量：[试一试]：计算太阳质量的原理公式是 ，需知的条件有 、 、 ，太阳质量的表达式为M= ，其数值为M= Kg。[思考与讨论]：1．行星绕太阳运动时轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值k跟什么因素有关？2．在什么情况下用此方法计算天体的质量？计算出的是运行天体的质量还是中心天体的质量？3．能不能用此方法计算地球的质量？[想一想]：如果把天体看作质量分布均匀的球体，怎样计算天体的密度？二、计算天体的重力加速度[说一说]：计算天体的重力加速度的原理公式是 ，重力加速度的表达式g= 三、发现未知天体[说一说]：根据万有引力定律，人们发现了太阳的行星 、 ，还计算了一颗著名慧星 慧星的轨道并正确预言了它的回归。【触类旁通】〖例1〗地球绕太阳公转的轨道半径是R1，周期是T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是（ ）A． B． C． D．〖例2〗假设火星和地球都是球体，火星的质量M1与地球质量M2之比= p；火星的半径R1与地球的半径R2之比= q，那么火星表面的引力加速度g1与地球表面的重力加速度g2之比为（ ）A． B．p q ² C． D．pq【无师自通】1．利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（ ）A．已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期B．已知月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和周期C．已知月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和角速度D．已知地球半径和地球表面重力加速度2．木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。观察测出：木星绕太阳作圆周运动的半径为r1、 周期为T1；木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2、 周期为T2，已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件（ ）A．能求出木星的质量 B．能求出木星与卫星间的万有引力C．能求出太阳与木星间的万有引力 D．可以断定3．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A天体有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得卫星的周期为T，试计算A天体的密度。4．火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ）A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g5．某天体的质量约是地球质量的32倍，半径约是地球半径的2倍，已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2，求：（1）该天体表面的重力加速度为多大？（2）如果分别在该天体表面和地球表面以同样的初速度竖直上抛一物体，物体在该天体上上升的最大高度与在地球上上升的最大高度之比是多少？◇学后反思◇