《2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册7.3万有引力理论的成就 导学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册7.3万有引力理论的成就 导学案（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2021年人教版新教材 高一 年级物理第二册 第7章 （7-3）导学单课题： 7.3万有引力理论的成就 学生姓名： 授课时间： 年 月 日第 节 一、课前准备激情宣誓、师生问好二、默写万有引力定律的内容及表达式三、目标展示学习目标1了解重力等于万有引力的条件2会用万有引力定律求中心天体的质量3会应用万有引力定律结合圆周运动的知识求解天体运动的有关物理量重点会用万有引力定律求中心天体的质量认识自然界中万有引力的存在，难点会应用万有引力定律结合圆周运动的知识求解天体运动的有关物理量认识自然界中万有引力的存在四、情境导入观察下面两幅图片，请思考：(1)如果知道自己的重力，你能否求出地球的质量；(2)
2、如何能测得太阳的质量呢？五、自主空间、展示知识点一“称量”地球的质量1.思路：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力2关系式：mg_.3结果：m地_，只要知道，g、R、G的值，就可计算出地球的质量探究点1若已知地面附近的重力加速度g9.8 m/s2，地球半径R6.4106 m，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，试估算地球的质量知识点二计算天体的质量设m太是太阳的质量，m是某个行星的质量，r是行星与太阳之间的距离，可测出该行星绕太阳做匀速圆周运动的周期T.1思路：行星与太阳间的万有引力充当向心力2关系式：G_.3结论：m太_只要知道行星绕太阳运动的周期T和
3、半径r就可以计算出太阳的质量4推广：若已知卫星绕行星运动的周期T和卫星与行星之间的距离r，可计算行星的质量m行，公式是m行_.例1为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R6.4106 m，地球质量m61024 kg，日地中心的距离r1.51011 m，地球表面处的重力加速度g10 m/s2,1年约为3.2107 s，试估算目前太阳的质量M(保留两位有效数字，引力常量未知)知识点三发现未知天体、预言哈雷彗星回归1.已发现天体的轨道推算18世纪，人们观测到太阳系第七颗行星天王星的轨道和用万有引力定律计算出来的轨道有一些偏差2发现未知天体根据已发现的天体的运行轨道结合万有引力定律
4、推算出未知天体的轨道，如_就是这样发现的3哈雷彗星的回归哈雷利用万有引力定律解释了1531年、1607年和1682年三次出现的_，实际上是同一颗彗星的三次_，它出现的周期约为76年并预言它将于1758年底或1759年初再次回归.1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986年，它的下次回归将在2061年左右六合作探究2.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图)，每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为1.2106 km，已知引力常量G6.671011 Nm2/kg2，则土星的质量约为()A51017kgB51026kgC71033kgD41036kg2地球半径R6 400 km，地球表
5、面的重力加速度g取9.8 m/s2，试估算地球的平均密度7、 课堂小结1了解重力等于万有引力的条件2会用万有引力定律求中心天体的质量3会应用万有引力定律结合圆周运动的知识求解天体运动的有关物理量八、达标测评4宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面(设月球半径为R，已知引力常量G)。据上述信息推断，月球的质量 【例3】2018年2月，我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J03180253”，其自转周期T5.19 ms.假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.671011Nm2/kg2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为
6、()A5109 kg/m3B51012 kg/m3C51015 kg/m3D51018 kg/m3作业p43; 1 , 2 , 3默写；第一宇宙速度内容，第二宇宙速度，第三宇宙速度 2021年人教版新教材 高一 年级物理第二册 第7章 （7-3）导学案解析答案四、情境导入观察下面两幅图片，请思考：(1)如果知道自己的重力，你能否求出地球的质量； 答案：人的重力近似认为等于受到的万有引力，根据mgG可求地球质量；(2)如何能测得太阳的质量呢？答案：地球绕太阳转动时的向心力由万有引力提供，根据m()2r可求太阳质量。五、自主空间、展示知识点一“称量”地球的质量1.思路：地球表面的物体，若不考虑地球
7、自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力2关系式：mg_G_.3结果：m地_，只要知道，g、R、G的值，就可计算出地球的质量探究点1若已知地面附近的重力加速度g9.8 m/s2，地球半径R6.4106 m，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，试估算地球的质量答案根据mgG得m地，将相关数据代入可得m地6.01024 kg.知识点二计算天体的质量设m太是太阳的质量，m是某个行星的质量，r是行星与太阳之间的距离，可测出该行星绕太阳做匀速圆周运动的周期T.1思路：行星与太阳间的万有引力充当向心力2关系式：G_mr_.3结论：m太_只要知道行星绕太阳运动的周期T和半径r就可以计算出太阳的质量4
8、推广：若已知卫星绕行星运动的周期T和卫星与行星之间的距离r，可计算行星的质量m行，公式是m行_.例1为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R6.4106 m，地球质量m61024 kg，日地中心的距离r1.51011 m，地球表面处的重力加速度g10 m/s2,1年约为3.2107 s，试估算目前太阳的质量M(保留两位有效数字，引力常量未知)【解析】设T为地球绕太阳运动的周期，则由万有引力定律和动力学知识得，Gm()2r对地球表面物体m，有mgG两式联立，得M代入已知数据得M2.01030 kg。【答案】2.01030 kg知识点三发现未知天体、预言哈雷彗星回归1.已发现天
9、体的轨道推算18世纪，人们观测到太阳系第七颗行星天王星的轨道和用万有引力定律计算出来的轨道有一些偏差2发现未知天体根据已发现的天体的运行轨道结合万有引力定律推算出未知天体的轨道，如_海王星_就是这样发现的3哈雷彗星的回归哈雷利用万有引力定律解释了1531年、1607年和1682年三次出现的_彗星_，实际上是同一颗彗星的三次_回归_，它出现的周期约为76年并预言它将于1758年底或1759年初再次回归.1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986年，它的下次回归将在2061年左右六合作探究2.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图)，每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为1.2106
10、 km，已知引力常量G6.671011 Nm2/kg2，则土星的质量约为( B)A51017kgB51026kgC71033kgD41036kg2地球半径R6 400 km，地球表面的重力加速度g取9.8 m/s2，试估算地球的平均密度答案 因为Gmg 所以M =18.938kg/m38、 课堂小结1了解重力等于万有引力的条件2会用万有引力定律求中心天体的质量3会应用万有引力定律结合圆周运动的知识求解天体运动的有关物理量八、达标测评4宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面(设月球半径为R，已知引力常量G)。据上述信息推断，月球的质量 答案：h=1/2gt2 g=2h/t2 Gmg M=gR2/G=2hR2/Gt2【例3】2018年2月，我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J03180253”，其自转周期T5.19 ms.假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.671011Nm2/kg2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为(C)A5109 kg/m3B51012 kg/m3C51015 kg/m3D51018 kg/m3作业p43; 1 , 2 , 3
