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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修2 万有引力航天万有引力航天第六章第六章第四节万有引力理论的成就第四节万有引力理论的成就第六章第六章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课课 时时 作作 业业7易错案例剖析易错案例剖析6学习目标定位学习目标定位*了解万有引力定律在天文学上的重要应用了解万有引力定律在天文学上的重要应用*会用万有引力定律计算天体的质量会用万有引力定律计算天体的质量*掌握运用万有引力定律研究天体问题的思路、方法掌握运用
2、万有引力定律研究天体问题的思路、方法课堂情景切入课堂情景切入“请请你你把把你你们们的的望望远远镜镜指指向向黄黄经经326处处宝宝瓶瓶座座内内的的黄黄道道上上的的一一点点，你你就就将将在在此此点点约约1的的区区域域内内发发现现一一个个圆圆而而亮亮的的新新行行星星”这这是是法法国国天天文文爱爱好好者者勒勒维维耶耶写写给给德德国国天天文文学学家家伽伽勒勒的的信信。1846年年9月月23日日，即即伽伽勒勒收收到到信信的的当当天天晚晚上上，在在勒勒维维耶耶所所指指出出的的那那个个位位置置上上，果果然然发发现现了了原原有有星星图图上上没没有有的的一一颗颗行行星星，这这就就是是后后来来被被称称为为笔笔尖尖下
3、下发发现现的的行行星星的的太太阳阳系系第第八八颗颗行行星星海海王王星星。海海王王星星的的发发现现，在在天天文文学学史史上上是是一一件件惊惊天天动动地地的的大大事事，充充分显示了万有引力理论的成就。分显示了万有引力理论的成就。知识自主梳理知识自主梳理1原理原理若若不不考考虑虑地地球球自自转转的的影影响响，地地面面上上质质量量为为m的的物物体体所所受受的的重力近似等于地球对物体的重力近似等于地球对物体的_。2关系式关系式mg_3结果结果地球的质量为：地球的质量为：M_5.961024kg计算地球的质量计算地球的质量引力引力计算天体的质量计算天体的质量万有引力万有引力距离距离周期周期1海王星的发现海
4、王星的发现英英国国剑剑桥桥大大学学的的学学生生_和和法法国国年年轻轻的的天天文文学学家家_根根据据天天王王星星的的观观测测资资料料，利利用用万万有有引引力力定定律律计计算算出出天天王王星星外外“新新”行行星星的的轨轨道道。1846年年9月月23日日，德德国国的的_在在勒勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星维耶预言的位置附近发现了这颗行星海王星。海王星。2其他天体的发现其他天体的发现近近 100年年 来来 ， 人人 们们 在在 海海 王王 星星 的的 轨轨 道道 之之 外外 又又 发发 现现 了了_、阋神星等几个较大的天体。、阋神星等几个较大的天体。发现未知天体发现未知天体亚当斯亚当斯勒维耶勒维耶
5、伽勒伽勒冥王星冥王星重点难点突破重点难点突破一、天体质量和密度的计算一、天体质量和密度的计算特别提醒：特别提醒：(1)利利用用万万有有引引力力提提供供向向心心力力的的方方法法只只能能求求解解中中心心天天体体的的质质量，而不能求出做圆周运动的行星或卫星的质量。量，而不能求出做圆周运动的行星或卫星的质量。(2)要要注注意意R、r的的区区分分。R指指中中心心天天体体的的半半径径，r指指行行星星或或卫卫星的轨道半径。星的轨道半径。答案：答案：ABD特别提醒：特别提醒：应应用用万万有有引引力力定定律律求求解解时时还还要要注注意意挖挖掘掘题题目目中中的的隐隐含含条条件件，如如地地球球公公转转一一周周时时间
6、间是是365天天，自自转转一一周周是是24小小时时，其其表表面面的的重力加速度约为重力加速度约为98m/s2等。等。答案：答案：AD考点题型设计考点题型设计计算天体的质量计算天体的质量答案：答案：2.01030kg点点评评：求求天天体体质质量量的的方方法法主主要要有有两两大大类类，一一类类是是利利用用此此天天体体的的一一个个卫卫星星(或或行行星星)绕绕它它做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的有有关关规规律律来来求求，另另一一类类是是利利用用天天体体表表面面处处的的重重力力加加速速度度来来求求，这这两两类类方方法法本本质质上都是对万有引力定律的应用。上都是对万有引力定律的应用。天体密度的计算天体密度
7、的计算已已知知蟹蟹状状星星云云的的中中心心星星PS0531是是一一颗颗脉脉冲冲星星，其其周周期期为为0.331s，PS0531的的脉脉冲冲现现象象来来自自自自转转，设设阻阻止止该该星星离离心心瓦瓦解解的的力是万有引力，估计力是万有引力，估计PS0531的最小密度。的最小密度。解解析析：脉脉冲冲星星周周期期即即为为自自转转周周期期。脉脉冲冲星星高高速速自自转转不不瓦瓦解解的的临临界界条条件件为为：该该星星球球表表面面的的某某块块物物质质m所所受受星星体体的的万万有有引引力力恰等于向心力。恰等于向心力。设设PS0531脉脉冲冲星星的的质质量量为为M，半半径径为为R，最最小小密密度度为为，体体积为积
8、为V。答案：答案：131012kg/m3答案：答案：D分分析析：双双星星在在它它们们的的引引力力作作用用下下做做圆圆周周运运动动，周周期期和和角角速速度相同，都是由万有引力提供向心力。度相同，都是由万有引力提供向心力。双星运动问题双星运动问题点点评评：对对于于双双星星问问题题要要注注意意：(1)两两星星所所需需的的向向心心力力由由两两星星球间万有引力提供，两星球做圆周运动的向心力大小相等。球间万有引力提供，两星球做圆周运动的向心力大小相等。(2)两两星星球球绕绕两两星星球球间间的的连连线线上上某某点点做做圆圆周周运运动动的的角角速速度度的的大小相等。大小相等。(3)两两星星球球绕绕转转动动中中心心的的半半径径r1、r2之之和和与与两两星星球球间间的的距距离离L相等，相等，r1r2L。答案：答案：B易错案例剖析易错案例剖析易易错错分分析析：将将月月球球的的绕绕地地周周期期T1与与地地球球的的自自转转周周期期T2相相混淆，而错选混淆，而错选B。在计算过程中将地球的半径在计算过程中将地球的半径R忽略而错选忽略而错选C。正确答案：正确答案：AD
