第四節(jié)萬有引力理論的成就.doc

第四節(jié) 萬有引力理論的成就活動一、回憶前面圓周運動所學(xué)知識1、 物體做圓周運動的向心力公式是什么？（分別寫出向心力與線速度、角速度以及周期的關(guān)系式。）2、萬有引力定律的內(nèi)容時什么？如何用公式表示？活動二、重力與萬有引力的關(guān)系1、重力與萬有引力：若不考慮地球的_，地面上質(zhì)量為m的物體受到重力等于地球?qū)ξ矬w的 ；2、關(guān)系式：mg=_例1：已知引力常量為G，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則地球的質(zhì)量為多大？（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響）例2：地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g0，在距地心4R高處的重力加速度為g，則gg0為（ ）A.12 B.14 C.19 D.116 例3：已知月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/81，月球半徑是地球半徑的1/3.8（1）在月球和地球表面附近，以同樣的初速度分別豎直上拋一個物體時，上升的最大高度之比是多少？（2）在距月球和地球表面相同高度處（此高度較?。?，以同樣的初速度分別水平拋出一個物體時，物體的水平射程之比為多少？例4：一物體在地球表面的重力為16N，它在以5m/s2加速上升的火箭中視重為9N，則此時火箭離地球表面的距離為地球半徑的幾倍。（g=10m/s2）活動三、計算天體的質(zhì)量思考：應(yīng)用萬有引力定律可算出地球的質(zhì)量，能否算出太陽的質(zhì)量呢? 1、地球公轉(zhuǎn)實際軌道是什么形狀？為了解決問題的方便，我們通?？梢哉J為地球在繞怎樣的軌道做什么運動？2、地球作圓周運動的向心力是由什么力來提供的？基本思路：行星繞太陽勻速圓周運動的向心力由它們之間的 提供?？梢粤谐龇匠蘁=G=mr2，由=得到G，從而求出中心天體的質(zhì)量M= 。3、若已知天體的質(zhì)量，能否進一步計算天體的密度？例5：若已知行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常量為G，則由此可求出（ ）A行星的質(zhì)量 B太陽的質(zhì)量C行星的密度 D太陽的密度例6：高空遙感探測衛(wèi)星在距地球表面高為h處繞地球轉(zhuǎn)動。如果地球質(zhì)量為M，。半徑為R，人造衛(wèi)星質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，試求（1）人造衛(wèi)星的線速度（2）人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期（3）人造衛(wèi)星的向心加速度活動四、發(fā)現(xiàn)未知天體1、被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”被命名為_。2、海王星的發(fā)現(xiàn)和_星的“按時回歸”確立了萬有引力定律的地位，也成為科學(xué)史上的美談?；顒游?、同步衛(wèi)星的特點：1、 公轉(zhuǎn)周期必須在赤道上空2、 同步衛(wèi)星是相對于地面靜止的人造衛(wèi)星，它的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T 【情景設(shè)定】已知地球的半徑是6.4106m，地球的自轉(zhuǎn)周期24h，地球的質(zhì)量M=5.891024kg,引力常量G=6.6710-11Nm2/kg23、 地球同步衛(wèi)星距地面的高度h4、 地球同步衛(wèi)星運行的速度v例7：我們國家在1996年成功發(fā)射了一顆實用地球同步衛(wèi)星，從1999年至今已經(jīng)多次將“神州”號宇宙飛船送入太空，。在某次試驗中，飛船在空中飛行了36h，環(huán)繞地球24圈。那么，同步衛(wèi)星與飛船在軌道上正常運行相比較（ ）A衛(wèi)星運轉(zhuǎn)周期比飛船大 B衛(wèi)星運轉(zhuǎn)速度比飛船大C衛(wèi)星運轉(zhuǎn)加速度比飛船大 D衛(wèi)星離地高度比飛船大例8：關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是( ) A它的運行速度小于7.9km/sB所有同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相同C所有同步衛(wèi)星周期都是24h，且軌道平面與赤道平面重合D每一個地球同步衛(wèi)星離地球的高度是一定的反饋練習(xí)：1、把太陽系各行星的運動近似看作勻速圓周運動，則離太陽越遠的行星（ ）A周期越大B線速度越大C角速度越小D加速度越小2、若已知某行星的一顆衛(wèi)星繞其運轉(zhuǎn)的軌道半徑為R，周期為T，引力常量為G，則可求得（ ）A該衛(wèi)星的質(zhì)量B行星的質(zhì)量C該衛(wèi)星的平均密度D行星的平均密度3、地球表面平均重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G，可估算地球平均密度為_。4、 若地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期及公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T和R，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為t和r，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M日/M地為（ ）A B C D5兩顆人造地球衛(wèi)星，它們質(zhì)量的比m1:m2=1:2，它們運行的線速度的比是v1:v2=1:2，那么( )A.它們運行的周期比為1：8 B.它們運行的軌道半徑之比為4:1C.它們所受向心力的比為1:32 D.它們運動的向心加速度的比為1:166. 可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道：A與地球表面上某一緯度(非赤道)所決定的圓是共面同心圓B與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓C與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的D與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對地球表面是運動的7 宇航員站在一星球表面上的某高處沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t，小球落到星球表面，測得拋出點與落地點之間的距離為L，若拋出時的初速度增大為原來2倍則拋出點與落地點之間的距離為L。已知兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為R。萬有引力常量為G，求該星球的質(zhì)量M8火箭內(nèi)的實驗平臺上放有質(zhì)量為18kg的測試儀器，火箭從地面起動后，以加速度a=g/2豎直勻加速上升，g=10m/s2試求：（1）火箭剛起動時，測試儀器對實驗平臺的壓力是多大？（2）火箭升至地面的高度為地球半徑的一半，即h=R/2時，測試儀器對實驗平臺的壓力又是多大？9在天體運動中，將兩顆彼此相距較近的行