1、万有引力理论的成就【预习目标】1通读教材熟记本节基本知识，完成预习内容。2根据发现问题查阅资料完成预习自测。【预习内容】一、 “科学真实迷人” ， “称量”地球的质量1.不考虑地球的自转，“称量”地球质量的原理公式是_，需知的条件有 _，地球质量的表达式为 M=_。2.卡文迪许为什么把自己测定引力常量 G 的实验说成是“称量地球的重量”？二、计算太阳的质量计算太阳质量的原理公式是_，需知的条件有_，太阳质量的表达式为 M=_ ，其数值为 21030Kg。三、发现未知天体，“笔尖下发现的行星”人们发现天王星运动轨道有些“古怪”根据万有引力定律计算出的轨道和实际观测结果有一些偏差，物理学家发现了太
2、阳系新的行星 ，还计算了一颗著名慧星 慧星的轨道并正确预言了它的回归。【预习自测】1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的轨道而发现的B天 王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的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2已知引力常量 G6.67 1011 Nm2/kg2，重力加速度 g9.8 m/s2，地球半径R6.4 106 m，则可知地球质量的数量级是( )A10 18 kg B10 20 kgC10 22 kg D10 24 kg3我国已启动
3、“登月工程” ，设想在月球表面上，宇航员测出小物块自由下落 h 高度所用的时间为 t，当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是 T，已知引力常量为 G根据上述各量，试求：月球表面的重力加速度； 月球的质量。【我的疑惑】 （将自己在预习中为解决的问题和疑惑记录下来）探究案【学习目标】1进一步理解万有引力与重力的关系并简单应用。2找出并总结求解天体质量的常用方法。3进一步熟悉应用万有引力定律解题的一般步骤。【学习重点】1. 万有引力与重力的关系。2. 中心天体质量的计算。【学习难点】总结求解天体质量的一般方法。【方法指导】自主学习、合作交流、小组展示。探究一 重力与万有引力的关系（自主
4、学习，归纳整理）1.万有引力是物体所受的重力吗？2.已知地球的质量 M，地球的半径 R，球地球表面的重力加速度 g。 （不考虑地球的自转）知识小结：探究二 中心天体质量的计算（合作探究，小 组展示）已知：地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为 r1，周期为 T1，地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球到地球球心的距离为 r2，周期为 T2月，某人造地球卫星离地面的高度为 h，转动的速度为 v。求：地球的质量？方法总结：【当堂检测】1.利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（ ）A已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期B已知月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和周期C已知月球绕地球做
5、匀速圆周运动的轨道半径和角速度D已知地球半径和地球表面重力加速度2地球绕太阳公转的轨道半径是 R1，周期是 T1，月球绕地球运转的轨道半径是 R2，周期是 T2，则太阳质量与地球质量之比是（ ）A B C D231R213T21321R3一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为 T，速度为 v，引力常量为 G，则A恒星的质量为32vB行星的质量为234vGC行星运动的轨道半径为 T D行星运动的加速度为 T课后作业：课本 P43 第 1，3 小题学习反思：【知识链接】 卫星作匀速圆周运动各物理量随轨道半径的变化情况（1） 由 得： 即随着轨道半径的增加，作匀速圆周运动marMGF2
6、2rG的卫星的向心力和向心加速度都减小。（2） 由 得： 即随着轨道半径的增加，作匀速圆周运动rv22r的卫星的线速度减小。（3） 由 得： 即随着轨道半径的增加，作匀速圆周运rmrMG223rGM动的卫星的角速度减小。（4） 由 得： 随着轨道半径的增加，作匀速圆周rTr2243运动的卫星的周期增大。训练案1已知下面的数据，可以求出地球质量 M 的是（引力常数 G 是已知的） （ ）A月球绕地球运行的周期 T1 及月球到地球中心的距离 R1B人造地球卫星离地面的高度C地球绕太阳运行的周期 T2 及地球到太阳中心的距离 R2D人造地球卫星在地面附近的运行速度 v 和运行周期 T32以下说法正确
7、的是（ ）A质量为 m 的物体在地球上任何地方其重力均相等B把质量为 m 的物体从地面移到高空，其重力变小了C同一物体在赤道处的重力比在两极处大D同一物体在任何地方其质量都是相同的 3下列说法正确的是（ ）A海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的B天王星是人们依据万有引力计算的轨道而发现的C天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用D以上均不正确4火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，地球表面的重力加速度为 g，则火星表面102的重力加速度约为（ ）A0.2g B0.4g C2.5g D5g5木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。观察测出：木星绕太阳作圆周运动的半径为 r1、 周期为 T1；木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为 r2、 周期为 T2，已知万有引力常量为 G，则根据题中给定条件（ ）A能求出木星的质量 B能求出木星与卫星间的万有引力C能求出太阳与木星间的万有引力 D可以断定 231Tr6在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量 m 的砝码重量为 F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为 T，根据这些数据求该星球的质量。
