人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行3 万有引力理论的成就教课课件ppt

《万有引力理论的成就》学习任务单

【学习目标】

1. 理解“称量地球质量”的基本思路，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2. 理解计算太阳质量的基本思路，能将天体问题中的对象和过程转换成相关模型后求解。

3. 能说出万有引力定律在发现未知天体等领域贡献，认识科学定律对人类探索未知世界的作用。

【课前预习任务】

1．   万有引力定律的表达式_____________

2．引力常量是由_____________推算得到，通常取G=6.67×10-11N·m2/kg2。

3．开普勒第三定律的表达式_____________，其中每个物理量的含义是什么？

4. 向心力的各种表达形式：

【课上学习任务】

1. 思考：如何称量地球的质量？

 （1）从什么角度思考这一问题？

 （2）选择哪个物体作为研究对象？

 （3）地面上物体的运动情况，受力情况？

（4）需要做怎样的简化？

（5）推出地球质量的表达式，式中的量是否可观测？

2. 思考：如何计算太阳的质量

  通过模型的建立，可以推出太阳质量的表达式_____________。

  如果选用太阳系的其他行星计算，会得到___________（相同或不同）的结果。

3. 思考：运用绕行，我们可求的是中心天体质量，还是环绕天体质量？

4. 尝试测量月球的质量和未知天体的密度。

5.（供基础好的同学拓展）小探究：成了宇航员的你，搭乘火星探测器，用一只表测定火星的密度。

6. 通过天王星和海王星理论轨道和实际轨道的偏差，大胆猜想其中的原因。

7. 了解海王星的发现过程，体会科学的研究方法：发现问题、大胆猜想、理论推导、实践检验。

8. 思考：如何计算哈雷彗星的周期？

9. 了解万有引力科学成就：预言哈雷彗星回归，解释潮汐现象和地球形状，重力勘探。

【课后作业】

   1-4题：高中物理必修第二册（人教版） p58页1、3，p71页A组6、7

 5．利用引力常量 G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（   ）

A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）

B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期

C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地心间的距离

D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离

【课后作业参考答案】

1.（p58页1） 自由落体加速度是1.68m/s2；月球的重力加速度约为地球表面重力加速的，在月球上人感觉很轻，习惯在地球表面行走的人，在月球表面行走时是跳跃前进的。

宇航员在月球表面最多能举起的物体质量为6m。

2.（p58页3）5. 9×1024kg

3.（p71页A组6）方案一：用测力计测出钩码重力G物，则月球表面重力加速度，由万有引力定律，联立解得月球的质量。

   在此方案中，需要使用的实验器材是测力计。

   方案二：将钩码从空中适当高处由静止释放，测出其下落高度h 和下落时间t，则

    ，由万有引力定律，联立解得月球的质量。

    在此方案中，需要使用的实验器材是刻度尺和秒表。

4.（p71页A组7）（1）1.3×1012m/ s2

（2）1.1×108m/ s （提示：，可推得小行星的速度）

5.  D