總題萬有引力與航天總時第14 時
題萬有引力理論的成就型新授
教
學
目
標知識與技能
1、了解萬有引力定律在天學上的應用
2、會用萬有引力定律計算天體的質量和密度
3、掌握綜合運用萬有引力定律和圓周運動學知識分析具體問題的方法
過程與方法
通過求解太陽.地球的質量，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的運用能力
情感態(tài)度與價值觀
通過介紹用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)未知天體的過程，使學生懂得理論于實踐，反過又可以指導實踐的辨證唯物主義觀點

重點1、行星繞太陽的運動的向心力是由萬有引力提供的。
2、會用已知條求中心天體的質量。

難點根據(jù)已有條求中心天體的質量。
學法
指導自主閱讀、合作探究、精講精練、
教學
準備
教學
設想知識回顧→合作探究→突出重點，突破難點→典型例題分析→鞏固知識→達標提升
教 學 過 程
師 生 互 動補充內容或錯題訂正
任務一 知識回顧

1、請同學們回顧前面所學勻速圓周運動的知識，然后寫出向心加速度的三種表達形式？

2、上節(jié)我們學習了萬有引力定律的有關知識，現(xiàn)在請同學們回憶一下，萬有引力定律的內容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的測定有何重要意義？

任務二 合作探究
（認真閱讀教材，回答下列問題）
一、“科學真實迷人”
引導：求天體質量的方法一：是根據(jù)重力加速度求天體質量,即引力=重力mg=Gm/R2
1、推導出地球質量的表達式，說明卡迪許為什么能把自己的實驗說成是“稱量地球的重量”？

2、設地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11 Nm2/kg2，試估算地球的質量。（寫出解題過程。）

二、計算天體的質量
（學生閱讀教材“天體質量的計算”部分的內容，同時考慮下列問題）
引導：求天體質量的方法二：是根據(jù)天體的圓周運動,即其向心力由萬有引力提供,
1、應用萬有引力定律求解中心天體質量的基本思路是什么?

2、根據(jù)環(huán)繞天體的運動情況求解其向心加速度有幾種求法?

3、應用天體運動的動力學方程——萬有引力充當向心力求出的天體質量有幾種表達式?各是什么?各有什么特點?

4、應用此方法能否求出環(huán)繞天體的質量?為什么？

例題：把地球繞太陽公轉看做是勻速圓周運動，平均半徑為1.5×1011 m，已知引力常量為：G=6.67×10-11 N•m2/kg2，則可估算出太陽的質量大約是多少千克?（結果取一位有效數(shù)字，寫出規(guī)范解答過程）

三、發(fā)現(xiàn)未知天體
(請同學們閱讀“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內容，考慮以下問題)
1、應用萬有引力定律除可估算天體質量外，還可以在天學上有何應用？

2、應用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星？

3、怎樣應用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)未知天體的?發(fā)表你的看法。（交流討論）

任務三 達標提升
1．地球公轉的軌道半徑是R1，周期是T1，月球繞地球運轉的軌道半徑是R2，周期是T2，則太陽質量與地球質量之比是 ( )
A． B． C． D．
2．把太陽系各行星的軌跡近似的看作勻速圓周運動，則離太陽越遠的行星，寫列說法錯誤的是（ ）
A．周期越小 B．線速度越小C．角速度越小D．加速度越小
3．一顆小行星繞太陽做勻速圓周運動的半徑是地球公轉半徑的4倍，則這顆小行星運轉的周期是（ ）
A．4年 B．6年 C．8年 8/9年
4.下面說法錯誤的是（ ）
A．海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算出軌道而發(fā)現(xiàn)的
B．天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算出軌道而發(fā)現(xiàn)的
C．天王星的運動軌道偏離根據(jù)萬有引力定律計算出的軌道，其原因是由于天王星受到軌道外面其他行星的引力作用
D．冥王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算出軌道而發(fā)現(xiàn)的
5、（多項選擇） 利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計算出地球的質量（已知引力常量G）（ ）
A. 已知地球的半徑R和地面的重力加速度g
B. 已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度v
C. 已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和周期T
D. 以上說法都不正確
6、設地球表面重力加速度為g0，物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處，由于地球的作用而產生的加速度為g，則g/g0為(　)
Ａ．1Ｂ．1/9Ｃ．1/4Ｄ．1/16
7．假設火星和地球都是球體，火星質量火和地球質量地之比為火/地＝p，火星半徑R火和地球半徑R地之比為R火/R地＝q，那么火星表面處的重力加速度g火和地球表面處的重力加速度g地之比g火/g地等于(　)
　　A．p/q2B．pq2　　C．p/qD．pq
8．通過天觀測到某行星的一個衛(wèi)星運動的周期為T，軌道半徑為r，若把衛(wèi)星的運動近似看成勻速圓周運動，試求出該行星的質量．

本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoyi/49019.html

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