高中物理必修二學(xué)案達(dá)標(biāo)過關(guān)64萬有引力理論的成就

6.4萬有引力理論的成就導(dǎo)學(xué)案【考點(diǎn)要求】萬有引力定律及其應(yīng)用〔Ⅱ〕【教學(xué)目標(biāo)】了解萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用；會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量和密度；把握綜合運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)問分析詳細(xì)問題的方法.根底學(xué)問過關(guān)根底學(xué)問過關(guān)(閱讀教材P4143，不看不做)1．假設(shè)不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于______對(duì)物體的________，即mg＝________，式中M是地球的質(zhì)量，R是地球的半徑，也就是物體到地心的距離．由此可得出地球的質(zhì)量M＝________。2．將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)近似看成____________運(yùn)動(dòng)，行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由_________________________供應(yīng)，那么有________________，式中M是______的質(zhì)量，m是________的質(zhì)量，r是________________________________，也就是行星和太陽中心的距離，T是________________________．由此可得出太陽的質(zhì)量為：________________________。3．同樣的道理，假如衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的________和衛(wèi)星與行星之間的________，也可以計(jì)算出行星的質(zhì)量。4．太陽系中，觀測(cè)行星的運(yùn)動(dòng)，可以計(jì)算________的質(zhì)量；觀測(cè)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，可以計(jì)算________的質(zhì)量。5．18世紀(jì)，人們發(fā)覺太陽系的第七個(gè)行星——天王星的運(yùn)動(dòng)軌道有些乖僻：依據(jù)________________計(jì)算出的軌道與實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果總有一些偏差．據(jù)此，人們推想，在天王星軌道的外面還有一顆未發(fā)覺的行星，它對(duì)天王星的________使其軌道產(chǎn)生了偏離．________________和________________________確立了萬有引力定律的地位。重難點(diǎn)過關(guān)重難點(diǎn)過關(guān)【合作探究一】試驗(yàn)室里“稱量〞地球的質(zhì)量閱讀教材41頁“科學(xué)真是迷人〞局部的內(nèi)容，思索問題：推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，說明卡文迪許為什么能把自己的試驗(yàn)說成是“稱量地球的重量〞？【歸納總結(jié)】試驗(yàn)室里“稱量〞地球的質(zhì)量1．稱量條件：2．稱量原理：地面上物體的力等于地球?qū)υ撐矬w的力，即3．稱量結(jié)果：地球的質(zhì)量【典題探究】例1．2×106×1011Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量?！竞献魈骄慷坑?jì)算中心天體的質(zhì)量問題:閱讀教材“計(jì)算天體的質(zhì)量〞標(biāo)題下的內(nèi)容,結(jié)合教材學(xué)問以及前面所學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的學(xué)問,加以爭論、綜合,然后答復(fù)以下問題。1.行星繞太陽做什么運(yùn)動(dòng)？通常狀況下可以建立怎樣的運(yùn)動(dòng)模型？2.行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由什么力供應(yīng)的？3.請(qǐng)依據(jù)萬有引力定律和牛頓其次定律及圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)問，用物理量表示出太陽的質(zhì)量，假設(shè)某行星的質(zhì)量為QUOTE，軌道半徑為QUOTE，公轉(zhuǎn)周期為QUOTE，引力常量為QUOTE。4.應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程——萬有引力充當(dāng)向心力求出的天體質(zhì)量還有幾種表達(dá)式?各是什么?5.應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體的質(zhì)量?6.請(qǐng)你總結(jié)應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算未知天體質(zhì)量的方法?！練w納總結(jié)】①利用天體外表萬有引力與重力的關(guān)系求解：即由QUOTE,得QUOTE＝。②利用環(huán)繞法：利用萬有引力充當(dāng)向心力，即QUOTE,依據(jù)量或待求量，QUOTE可敏捷選取QUOTE===等。QUOTE與QUOTE與QUOTE不同QUOTE通常指，QUOTE通常指，QUOTE,其中QUOTE為；QUOTE是；QUOTE是，兩者意義不同?！镜漕}探究】例2．假定地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為365天，地球到太陽的距離為QUOTEm，取G＝QUOTEN·QUOTE，求太陽的質(zhì)量。【合作探究三】計(jì)算中心天體的密度問題：既然我們已經(jīng)能夠求解天體的質(zhì)量，那么能否求解天體的平均密度？如何求？寫出其計(jì)算表達(dá)式?！練w納總結(jié)】計(jì)算中心天體的密度的兩種求法〔1〕方法一：利用天體外表的，求天體的密度。由QUOTE=QUOTE=解得：QUOTE=〔2〕方法二：利用天體的衛(wèi)星求天體的密度。設(shè)衛(wèi)星繞天體運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為QUOTE，周期為QUOTE，天體半徑為QUOTE，那么可列出方程：QUOTE=QUOTE·解得QUOTE=拓展結(jié)論：當(dāng)衛(wèi)星〔或行星〕在靠近天體的軌道上運(yùn)行時(shí)，其軌道半徑QUOTE等于天體半徑QUOTE，那么天體密度為：QUOTE=。【典題探究】例3．〔多項(xiàng)選擇〕假設(shè)某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為QUOTE，公轉(zhuǎn)周期為QUOTE，引力常量為QUOTE，太陽的半徑為QUOTE，由此可求〔〕A.某行星質(zhì)量 B.太陽的質(zhì)量C.某行星的密度 D.太陽的密度【合作探究四】發(fā)覺未知天體問題1：應(yīng)用萬有引力定律發(fā)覺了哪些天體？問題2：人們是怎樣應(yīng)用萬有引力定律來發(fā)覺未知天體的？【典題探究】例4.以下說法正確的選項(xiàng)是()A．