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高中物理第六章万有引力与航天第4节万有引力理论的成就学案新人教必修--第1页

6.4万有引力理论的成就

〖学习目标〗

1、认识万有引力定律在天文学上的重要应用，会用牛顿第二定律和万有引力定律计算天体

(行星和太阳)质量和密度。

2、领会万有引力定律在人类认识自然界神秘中的巨大作用，让学生懂得理论根源于实践，

反过来又能够指导实践的辩证唯心主义看法.

〖重点难点〗

1、地面物体、月球和行星的运动都恪守牛顿运动定律。

2、会用牛顿运动定律、万有引力定律和已知条件求中心天体的质量和密度。

〖目标导学〗

Ⅰ、知识回首

万有引力公式F=，引力的方向。

(1)

匀速圆周运动的向心力公式F=。

(2)==

Ⅱ、合作研究

一、计算行星质量和均匀密度

问题1、应用牛顿运动定律和万有引力定律怎样推导出地球的质量和均匀密度的表达式？

方法一：方法二：

〖检测1〗、以下几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（）

A.地球绕太阳运转的周期T和地球中心离太阳中心的距离r

B.月球绕地球运转的周期T和地球的半径r

C.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r

D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r

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〖检测2〗、宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速v0水平抛出，测出小球

落地址与抛出点间的水平位移S，若该星球的半径为R，万有引力恒量为G，求该星球的质

量。

二、计算太阳的质量和均匀密度

问题2、应用牛顿运动定律和万有引力定律怎样推导出太阳的质量和均匀密度的表达式？

〖检测3〗、假如某恒星有一颗卫星，此卫星沿特别凑近此恒星的表面做匀速圆周运动的周

期为T，则此恒星的均匀密度表达式为。(万有引力恒量为G)

三、发现未知天体（自读填空）

问题3、18世纪，人们发现太阳系的第七个行星——天王星的运动轨道有些怪异：依据

________________计算出的轨道与实质观察的结果总有一些误差．据此，人们推断，在

天王星轨道的外面还有一颗未发现的行星，它对天王星的________使其轨道产生了偏离．

________________和________________________确定了万有引力定律的地位．

Ⅲ、总结提高

应用万有引力定律解决天体运动问题的两条思路是：

1、不考虑地球（行星）自转的影响，行星地面及其邻近物体的重力近似等于物体与地球（行

星）间的____________