2020年高中物理配套导学案:6.4《万有引力理论的成就》2(人教版必修2).docx
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1、2022年春高中物理 6.4万有引力理论的成就学案2 新人教版必修2 学习目标1.了解行星绕恒星运动及卫星绕行星运动的共同点:万有引力供应行星、卫星做圆周运动的向心力。2.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。3.会用万有引力定律计算天体的质量、环绕速度及环绕周期。 重点:1.人造卫星、月球绕地球的运动;行星绕太阳运动的向心力是由万有引力供应的。 2.会用万有引力定律计算中心天体的质量。难点:在具体的天体运动中应用万有引力定律解决问题。 教学方法 :导学案教学学习过程一课前预习,自主学习检测(一)通过万有引力定律“称量”地球的质量1.思路:若不考虑地球_的影响,地面上质量为m的物体所受的重力m
2、g等于地球对物体的_。2.公式:mg= 。3.地球的质量:M= 。(二)计算天体的质量1.行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力是由行星与太阳之间的_供应的。2.已知卫星绕行星运动的_和卫星与行星之间的_,可以算出行星的质量M= 。 【判一判】(1)天王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发觉 ( ) (2)重力就是万有引力。( )(3)牛顿被称作第一个称出地球质量的人。( )(4)若已知某行星绕太阳公转的半径为r,公转的周期为T,万有引力常量为G,则可求出太阳的质量。( ) 二课堂导学,小组合作探究主题主题一:称量地球的质量1.卡文迪许在试验室里测量几个铅球之间的作用力,测出了引力常量G的值,
3、从而“称量”出了地球的质量。测出G后,他是怎样“称量”地球的质量的呢?(点拨:忽视地球自转的影响,地面上物体的重力等于地球与物体间的万有引力)2.已知地面四周的重力加速度g=9.8 m/s2,地球半径R=6.4106 m,引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,试估算地球的质量3.【变式训练】一名宇航员来到某一星球上,假如该星球质量为地球的一半,它的直径也为地球的一半,那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上重力的( )A4倍 B0.5倍 C0.25倍 D2倍主题二:计算天体的质量1.假如不知道天体表面的重力加速度,而知道它的卫星做圆周运动的相关量,能计算出天体的质量吗?比如:(1)
4、已知月球绕地球做匀速圆周运动的线速度v和轨道半径R;(2)已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和轨道半径R;(3)已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和线速度v。【思路分析】月球绕地球实际是沿椭圆轨道运动的,而我们在通常状况下可以把月球的运动轨道近似处理为圆形轨道,即认为天体在做匀速圆周运动。利用地球对月球的万有引力供应向心力,结合适当向心力公式求解。2.应用天体运动的动力学方程万有引力充当向心力求天体质量时,能否求出环绕天体的质量?【探究归纳】求中心天体质量的基本思路 天体绕中心天体的运动近似为匀速圆周运动,万有引力充当向心力,列方程求中心天体质量。【规律方法总结】解决天体问题的两条基本思路
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