2020学年高中物理第6章4万有引力理论的成就教案新人教版必修2(2021.pdfVIP

2020学年高中物理第6章4万有引力理论的成就教案新人教版必修2(2021--第1页

4.万有引力理论的成就

[学习目标]１.了解万有引力定律在天文学上的重要应用．2。掌握计算天体的质量和密度的

方法．(重点)3。掌握解决天体运动问题的基本思路．(重点、难点)

一、计算天体的质量

1.地球质量的计算

(１)依据：地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力，即ｍg

＝G错误!．

M错误!未定义书签。ｇR

(2）结论：＝，只要知道、的值,就可计算出地球的质量．

2．太阳质量的计算

（1)依据:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力,即Ｇ

错误!未定义书签。错误!未定义书签。

＝。

M错误!未定义书签。Tｒ

(2）结论：＝,只要知道行星绕太阳运动的周期和半径，就可以计算

出太阳的质量．

3．其他行星质量的计算

（1)依据:绕行星做匀速圆周运动的卫星,同样满足Ｇ错误!未定义书签。=＼f（4π2mr，T2）(M

m

为行星质量,为卫星质量)．

ＭTｒ

(2)结论：=错误!,只要知道卫星绕行星运动的周期和半径,就可以计算出行星的质量.

二、发现未知天体

1.海王星的发现

英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力

定律计算出天王星外“新行星的轨道。１846年９月23日，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发

现了这颗行星——海王星．

2．其他天体的发现

近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.

ﻬ

1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1)地球表面的物体,重力就是物体所受的万有引力．ﻩ(×)

(2)绕行星匀速转动的卫星,万有引力提供向心力．ﻩ(√)

(３)利用地球绕太阳转动,可求地球的质量．ﻩ(×)

(4）海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.（√）

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（5)科学家在观测双星系统时,同样可以用万有引力定律来分析.ﻩ(√)

(6)冥王星被称为“笔尖下发现的行星”．ﻩ(×）

2．下列说法正确的是（）

A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的

Ｂ．天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的

C.海王星是人们经过长期的太空观测而发现的

D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行

星的引力作用,由此人们发现了海王星

D[由行星的发现历史可知,天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的;海王星不是通

过观测发现,也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的,而是人们发现天王星的实际轨道与理论

轨道存在偏差，然后运用万有引力定律计算出“新星的轨道,从而发现了海王星.由此可知,A、B、C

错误，Ｄ正确．]

3.“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星．若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度

TGRV错误!

均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期,已知引力常量为，半径为