高三物理导学案必修2.6.1万有引力定律与天体运动.docVIP

伊春区二中高三物理导学案 第六章 万有引力与航天 【课 题】§6.1万有引力定律与天体运动 【学习目标】 1．理解万有引力定律，知道其内容及适用条件； 2．会运用万有引力定律分析有关天体运动问题． 【知识要点】 一、开普勒定律 1．开普勒第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在所有椭圆的___________________． 2．开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等． 3．开普勒第三定律 所有行星的轨道的_____________跟________的比值都相等，即_________________． 二、万有引力定律 1．内容：两个物体之间的万有引力定律的大小，跟它们质量的乘积成____________，跟它们之间距离的平方成_____________． 2．公式：F=Gm1m2/R2，其中G=___________________，叫做万有引力恒量．由英国科学家____________________用扭秤装置第一次精确测定． 3．适用条件：严格来说公式只适用于_______________的相互作用． 4．万有引力在天体运动中的应用 (1)基本思路 ①在任何情况下总满足条件：______________________． 即：GMm/r2=mv2/r=mω2r=m(4π2/T2)r=m(4π2n2)r=mωv． ②当不考虑天体的自转时：______________________． 即mg=mv2/r=mω2r=m(4π2/T2)r=m(4π2n2)r=mωv．g是运动天体的重力加速度． (2)天体质量、密度的估算 测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径R和绕行周期T，M=_________________； 测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径R和绕行速度v，M=_________________； 测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径R和天体表面重力加速度g， M=_________________． 结合M=ρ(4πR3/3)，可求天体密度． 5．地球上物体重量的变化 (1)物体重量随纬度的升高略有增加． (2)同一纬度物体重量随高度的增加而减少．在忽略地球自转因素的前提下，地球表面的重力加速度g=GM/R2，离地面高为h处的重力加速度g=GM/(R＋h)2．即：g/g=(R＋h)2/R． (3)太阳系不同行星表面重力加速度的关系： 由引力≈重力 有 g1=GM/R12，g2=GM/R22，两式相比得g1/g2=M1R22/M2R12． 【典型例题】 【例题1】关于开普勒行星运动的公式R3/T2=K ，以下理解正确的是( ) 　　A．K是一个与行星无关的常量 　　B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地； 月球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则R地3／ T地2＝ R月3／ T月2 　　C．T表示行星运动的自转周期 D．T表示行星运动的公转周期 【例题2】某行星的卫星在靠近行星的轨道上运转，若计算该行星的密度，唯一需要测出的物理量是( )(引力恒量G为已知) A．行星的半径 B．卫星轨道半径 C．卫星运行的线速度 D．卫星运行的周期 【例题3】（2012苏北四市二模）．美国宇航局2011年12月5日，太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星开普勒-22b，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转距离地球约600光年体积是地球的2.4倍地球表面重力加速度根据以上信息，下列推理中正确的是 A．若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力 B．若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径 C．地球公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径 D．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天．利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对地球与地球对月球的万有引力的比值约为多少？ 牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F(m的结论 C．根据F(m和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出F(m1m2 D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 A.p/q2 B.pq2 C.p/q D.pq 3．（09年江苏物理）英国《新科学家（New S