物理必修二第五章万有引力与航天教案
- 格式:doc
- 大小:284.00 KB
- 文档页数:14
新人教版高中物理必修二同步教案第六章万有引力与航天第七节向心力【教学目标】(一)知识与技能1、理解向心力的概念。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义,并能用来进行计算。
3、知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
(二)过程与方法通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并理解公式的含义。
(三)情感、态度与价值观1、在实验中,培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。
2、感受成功的快乐,体会实验的意义,激发学习物理的兴趣。
【教学重点】明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
【教学难点】如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
【教学课时】1课时【教学过程】(一)引入新课教师活动:前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动。
这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征――向心力。
(二)进行新课1、向心力教师活动:指导学生阅读教材 “向心力”部分,思考并回答以下问题:1、举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什么不沿直线飞去。
2、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
学生活动:认真阅读教材,列举并分析实例,体会向心力的作用效果,并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
学生代表发表自己的见解。
教师活动:倾听学生回答,帮助学生分析实例,引导学生解决疑难,回答学生可能提出的问题。
投影向心力表达式:r v m F n 2=或2ωmr F n =点评:激发学生的思维,充分调动学习的积极性。
通过学生发表见解,培养学生语言表达能力和分析问题的能力。
2、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式教师活动:指导学生阅读教材“实验”部分,引导学生思考下面的问题:1、实验器材有哪些?2、简述实验原理(怎样达到验证的目的)3、实验过程中要注意什么?测量那些物理量(记录哪些数据)?4、实验过程中差生误差的原因主要有哪些?学生活动:认真阅读教材,思考问题,学生代表发言。
高中物理必修2教学案主备: 严健做题: 单连瑞审核人: 孙志军
课题:§6-1行星的运动
有一行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍,则该行星绕太阳
高中物理必修2教学案主备: 严健做题: 单连瑞审核人: 孙志军课题:§6-2太阳与行星间的引力
高中物理必修2教学案主备: 严健做题: 单连瑞审核人: 孙志军
课题:§6-3万有引力定律
高中物理必修2教学案主备: 严健做题: 单连瑞审核人: 孙志军课题:§6-4万有引力理论的成就
高中物理必修2教学案主备: 严健做题: 单连瑞审核人: 孙志军
课题:§6-5宇宙航行
地球的质量是5.89×,若要发射一颗地球同步卫星,试求:
高中物理必修2教学案主备: 严健做题: 单连瑞审核人: 孙志军课题:§6-6经典力的学局限性
高中物理必修2教学案主备: 严健做题: 单连瑞审核人: 孙志军
课题:§6-7章末总结
二、热点探究
专题一处理天体运动的基本思路
1.利用天体做圆周运动的向心力由万有引力提供,天体的运动遵循牛顿第二定Mm v22π
的加速度
,地球同步卫星质量为m,引力
(。
高二物理必修二《万有引力定律》教案【导语】高二时孤身奋斗的阶段,是一个与寂寞为伍的阶段,是一个耐力、意志、自控力比拚的阶段。
但它同时是一个厚实庄重的阶段。
由此可见,高二是高中三年的关键,也是最难把握的一年。
为了帮你把握这个重要阶段,无忧考网高二频道整理了《高二物理必修二《万有引力定律》教案》希望对你有帮助!!【篇一】教学目标知识目标:1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵守相同的规律能力目标:1、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力德育目标:1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,渗透科学发现的方*教育。
2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。
教学重难点教学重点:月――地检验的推倒过程教学难点:任何两个物体间都存在万有引力教学过程(一)引入:太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力,,这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?若真是这样,物体离地面越远,其受到地球的引力就应该越小,可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。
如果物体延伸到月球那里,物体也会像月球那样围绕地球运动。
地球对月球的引力,地球对地面上的物体的引力,太阳对行星的引力,是同一种力。
你是这样认为的吗?(二)新课教学:一.牛顿发现万有引力定律的过程(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)假想――理论推导――实验检验(1)牛顿对引力的思考牛顿看到了苹果落地发现了万有引力,这只是一种传说。
但是,他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。
牛顿经过长期观察研究,产生如下的假想:太阳、行星以及离我们很远的恒星,不管彼此相距多远,都是互相吸引着,其引力随距离的增大而减小,地球和其他行星绕太阳转,就是靠劂的引力维持。
万有引力与宇宙航行 知识点 开普勒行星运动定律 Ⅰ1.定律内容(1)开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是01椭圆,太阳处在椭圆的一个02焦点上。
(2)开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的03面积相等。
(3)开普勒第三定律:所有行星轨道的04半长轴的三次方跟它的05公转周期的二次方的比都相等,即06a 3T2=k 。
2.适用条件:适用于宇宙中一切环绕同一中心天体的运动。
知识点 万有引力定律及应用 Ⅱ1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与01物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与02它们之间距离r 的二次方成反比。
2.公式:F =03G m 1m 2r 2,其中G 叫作引力常量,G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2,其值由卡文迪什通过扭秤实验测得。
3.适用条件:适用于两个04质点或均匀球体;r 为两质点或均匀球体球心间的距离。
知识点 环绕速度 Ⅱ1017.9 km/s 。
2.02地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度。
3.03发射速度,04环绕速度。
4.第一宇宙速度的计算方法(1)由G mm 地R 2=m v 2R ,解得:v =05Gm 地R ; (2)由mg =m v 2R ,解得:v =06gR 。
知识点 第二宇宙速度和第三宇宙速度 Ⅰ1.第二宇宙速度(脱离速度)使物体挣脱01地球引力束缚的最小发射速度,其数值为0211.2 km/s 。
2.第三宇宙速度(逃逸速度)使物体挣脱03太阳引力束缚的最小发射速度,其数值为0416.7 km/s 。
知识点 相对论时空观与牛顿力学的局限性 Ⅰ1.相对论时空观(1)爱因斯坦的两个假设:在不同的惯性参考系中,01相同的;真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是02相同的。
(2)同时的相对性:根据爱因斯坦的假设,如果两个事件在一个参考系中是同03不一定是同时的。
高一物理必修二第六章《万有引力与航天》教学设计紫荆中学高一物理备课组组员:柳晓林文琦郭成成邵笙青李森6.1 行星的运动教学目标一、知识与技能1.知道地心说和日心说的基本内容。
2.知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
3.知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,且这个比值与行星的质量无关,但与太阳的质量有关。
4.理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来之不易的。
二、过程与方法通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
三、情感、态度与价值观1.澄清对天体运动神秘模糊的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法。
2.感悟科学是人类进步不竭的动力。
教学重点开普勒行星运动定律。
教学难点对开普勒行星运动定律的理解和应用。
教学过程一、引入新课多媒体演示:天体运动的图片浏览。
在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体,如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。
人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,历史上有过不同的看法,科学家对此进行了不懈的探索,通过本节内容的学习,将使我们正确地认识行星的运动。
二、新课教学(一)古代对行星运动规律的认识教师活动:引导学生阅读教材第一段,投影出示以下提纲:1.古代人们对天体运动存在哪些看法?2.什么是“地心说”?什么是“日心说”?3.哪种学说占统治地位的时间较长?4.两种学说争论的结果是什么?学生活动:阅读课文,并从课文中找出相应的答案。
学生代表发言。
1.在古代,人们对于天体的运动存在着地心说和日心说两种对立的看法。
2.“地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动;“日心说”认为太阳是宇宙的中心,地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动。
《万有引力定律与航天(二)》教学设计
一、教学目标
1.深入理解万有引力定律在航天领域的应用。
2.掌握卫星轨道参数的分析方法。
3.培养学生的科学思维和探索精神。
二、教学重难点
1.重点:万有引力定律在航天中的应用。
2.难点:分析不同轨道卫星的特点。
三、教学方法
讲授法、实例分析法、多媒体演示法。
四、教学过程
1.复习导入
回顾万有引力定律和航天的基本知识。
2.卫星轨道参数分析
(1)讲解卫星轨道的高度、周期、速度等参数的关系。
(2)分析不同轨道卫星的特点和应用。
3.实例分析
选取实际的航天案例,分析万有引力定律的应用。
4.多媒体演示
利用多媒体展示卫星运动的动画,帮助学生理解。
5.课堂练习
让学生进行万有引力定律与航天问题的练习。
6.课堂小结
总结万有引力定律在航天中的应用和卫星轨道参数的分析方法。
7.作业布置
布置课后作业,包括航天问题的分析和计算。
5.3 万有引力定律与天文学的新发现熟悉的重力G ,显然重力不一定指向地球球心。
其中向心力F 2=mr ω2=mR cos ω2= mR ω2cos2、讨论:向心力、重力随纬度的变化从赤道到两极纬度升高 变大,向心力F 2减小。
根据平行四边 形定则可知重力逐渐增大。
两极上:=π/2,向心力F 2为零,重力G = F 1=2R GMm F =,取最大值。
赤道上:=0,向心力F 2最大,F 2= mR ω2,重力G = F 1=222GMm F F m R R ω-=-而且,只有在赤道或者两极时,重力的方向才与万有引力方向性同指向地心。
另一方面地球的现状并不是一个标准的球体,而是一个椭球体,两极半径小于赤道半径。
这一因素也会使两极的万有引力大于赤道,也会使两极的重力大于赤道。
3、通常情况下,我们常常不考虑这种变化,认为重力近似等于万有引力,这又是为什么?赤道上,物体m 所受向心力最大:262)36002414.32()104.6(⨯⨯⨯⨯⨯==m mR F ω向N=3.3×10-2×m (N) 重力G =mg ,g ≈9.8m/s 2,显然1300F mg =向这就是说,最大的向心力相对重力来说也是非常小的,远小于重力和万有引力,随着纬度的增大,向心力将变得更小。
因此在通常情况下不考虑这种变化。
故认为二者相等。
教师活动:总结归纳、板书记清并理解以下结论:1.在赤道处,所需向心力F 2最大,所以重力F 1最小。
2.在两极处,所需向心力为零,所以重力最大等于万有引力。
3.从赤道到两极,随着纬度的增大,重力也逐渐增大。
4.我们容易看出,只有在赤道和两级重力的方向与万有引力的方向才相同,指向地心,其它情况下均不相同。
这就是我们通常说重力的方向是竖直向下,而不说指向地心的原因。
【案例分析】案例1.已知地球半径约为6.4×106m ,又知月球绕地球的运动可近似看做圆周运动,试可估算出月球到地心的距离 (结果保留一位有效数字)。
高中物理必修二《万有引力与航天》精品教案(全章整理)行星运动的规律是由德国天文学家___发现的,他在对天文观测数据的分析中,总结出了三条行星运动定律。
1、椭圆轨道定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,而不是在圆心上,这个定律的发现,是人类认识宇宙的一个重大突破。
2、面积速度定律行星在椭圆轨道上的运动速度是不均匀的,但它在任意一段时间内所扫过的面积都是相等的。
这个定律揭示了行星运动的速度和轨道的形状之间的关系,是对行星运动规律的一种深刻认识。
3、调和定律___发现了一个有趣的规律,就是行星公转周期的平方与行星到太阳平均距离的立方成正比。
这个定律揭示了行星运动规律中,周期和轨道大小之间的关系,是对宇宙运动规律的一次重大发现。
三、行星运动的认识过程人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来之不易的。
从古至今,人们对行星运动的认识经历了地心说、___说、调和说等不同阶段,这些学说的提出和推翻,推动了人类认识宇宙的历史进程。
四、研究本节的意义学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法,并有利于对人造卫星的研究。
通过本节的研究,能够更好地理解宇宙的奥秘,感悟科学是人类进步不竭的动力。
1.剔除格式错误和有问题的段落。
2.改写每段话,使其更加通顺、简洁。
___对___长期天文观察的结果进行了创造性的研究与思考。
他最初想用___的太阳系模型来解释火星的运行轨道,但与___的观测结果有8分的误差。
因此,他摒弃了天体匀速圆周运动的观点,从实际观测结果中寻找原则,并建立了开普勒定律,对行星的运动作出了更科学、更精确的描述,回答了“天体怎样运动?”的问题。
1.开普勒第一定律:所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳位于这些椭圆的一个焦点上。
2.开普勒第二定律: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:所有行星的椭圆轨迹的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值都相等。
第七章万有引力与航天教学建议:1、课时分配建议:第一单元 1 行星的运动(1学时)2 太阳与行星间的引力(1学时)3 万有引力定律(2学时)第二单元4万有引力理论的成就(2学时)5宇宙航行(1学时)第三单元 6经典力学的局限性(1学时)2、教学建议:(1)再现万有引力定律的发现过程,进行物理学史和科学方法的教育(2)引导学生关注航天事业与我们生活和社会的联系,并观看相关的录像资料,阅读相关的新闻和材料,让学生体会到物理学就在我们身边。
(3)正确评价经典力学,让学生知道科学成就在不断发展,一个新的科学理论的建立并不意味着原有科学理论的推翻,而是原有科学理论在一定条件下成为新理论的一种局部情况,从这个角度看,科学结论的普适性总是相对的,科学就在探索更广泛适用的理论中得到发展。
(4)通过神州六号的发射成功对学生进行爱国主义教育教学目标:1、理解开普勒三定律2、熟练掌握万有引力定律及其在天体运动中的应用3、熟练掌握万有引力定律在人造地球卫星发射、运行中的应用4、了解三个宇宙速度教学重点:万有引力定律在天体运动中的应用、人造卫星的发射和运动及航天活动教学难点:天体运动的综合性分析与计算课程标准要求:1.通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。
知道万有引力定律。
认识发现万有引力定律的重要意义,体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
2.会计算人造卫星的环绕速度。
知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
3.初步了解经典时空观和相对论时空观,知道相对论对人类认识世界的影响。
4.初步了解微观世界中的量子化现象,知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识。
5.通过实例,了解经典力学的发展历程和伟大成就,体会经典力学创立的价值与意义,认识经典力学的适用范围和局限性。
6.体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。
举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。
第一节行星的运动探索:自学尝试解决下列问题1、毛泽东的著名诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”中的“坐地日行八万里”和“巡天遥看一千河”分别指什么意思?“坐地日行八万里这”充分说明了地球是运动的而不是静止的,地心说是错误的。
§5.1 从托勒密到开普勒⏹能简要说出“地心说”和“日心说”的不同观点,了解其发展过程.⏹知道开普勒对行星运动的描述——开普勒三定律.阅读课本第79页到82页,回答以下问题:1.地心说的基本观点:代表人物:2.日心说的基本观点:代表人物:3.开普勒行星运动三定律1.轨道定律:2.面积定律:3.周期定律:1.下列说法正确的是 ( )A.关于天体运动的日心说、地心说都是错误的B.地球是一颗绕太阳运动的行星C.地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他行星都绕地球转动D.太阳是静止不动的,地球和其他行星都在绕太阳转动2.关于行星的运转轨道,下列说法中正确的是()A.有的行星轨道是椭圆,有的是圆B.大多数都是椭圆,只有极少数是圆C.全部都是圆形轨道D.全部都是椭圆轨道3.一个太空探测器进入了一个圆形轨道绕太阳运转,已知其轨道半径为地球绕太阳运转轨道半径的9倍,则太空探测器绕太阳运转的周期是()A.9年B.3年C.27年D.81年4.16世纪波兰天文学家哥白尼(1473—1543),根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心体系”宇宙图景,即“日心说”的如下基本论点,现在看来这四个论点存在缺陷的是 ( )A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B.地球是绕太阳旋转的普通行星.月球是绕地球旋转的卫星,它绕地球做匀速圆周运动,同时还跟地球一起绕太阳运动C.天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象D.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得5.木星绕太阳运动的周期为地球绕太阳运动周期的12倍,那么,木星绕太阳运动轨道的半长轴是地球绕太阳运动轨道的半长轴的多少倍?§5.2 万有引力定律是怎样发现的1. 了解万有引力定律得出的思路和过程,会推导万有引力定律.2. 知道任何物体间都存在着万有引力,且遵守相同的规律.任务一:阅读教材第83~84页“发现万有引力的过程”,回答下列问题。
1. 苹果从树上落向地面,是因为苹果受到重力的作用,那么月球受到重力作用吗?2. 为什么月球不会落到地球的表面,而是环绕地球运动呢?任务二:阅读教材第85~86页“万有引力定律”,完成下面任务。
1. 尝试推导出万有引力定律的表达式。
2. 万有引力定律文字表述:万有引力定律公式表述:,式中G称为。
任务三:阅读教材,完成下面任务。
1. 引力常量由国物理学家首先精确测量出。
2. 引力常量通常取G= .1. 既然任何物体间都存在着引力,为什么当两个人接近时他们不会吸在一起呢?2. 粗略的计算一下两个质量为50kg,相距1m的人之间的引力?3. 对于万有引力定律的表述式,下列说法中正确的是()A. 公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的B. 当r趋近于零时,万有引力趋于无穷大C. m1与m2受到的引力大小总是相等的,方向相反,是一对平衡力D. m1与m2受到的引力大小总是相等的,而与m1、m2是否相等无关4. 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法不可采用的是( )A. 使两物体的质量各减小一半,距离不变B. 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变C. 使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变D. 使两物体间的距离和质量都减为原来的1/45. 如图所示,两球的半径分别为r 1和r 2,均小于r ,两球质量分布均匀,大小分别为m 1、m 2,则两球间的万有引力大小为( )A .B .C .D .6. 假设地球为一密度均匀的球体,若保持其密度不变,而将半径缩小1/2。
那么地面上的物体所受的重力将变为原来的( )A .2倍B .1/2C .4倍D .1/87.地球质量是月球质量的81倍,若地球吸引月球的力的大小为F ,则月球吸引地球的力的大小为A .F /81B .FC .9FD .81F8.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F ,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到越来的2倍,同时,它们之间的距离减为原来的1/2,则甲乙两物体的万有引力大小将为( )A .FB .F /2C .8FD .4F122m m G r 1221m m G r 12212()m m G r r +12212m m G r r r ++()1. 下列关于万有引力的说法中,错误的是( )A .地面上自由下落的物体和天空中运行的月亮,都受到地球的引力B .万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的C .F=Gm 1m 2/r 2中的G 是比例常数,适用于任何两个物体之间,它没有单位D .万有引力定律适用于自然界中任意两个物体之间2. 在万有引力定律的公式221rm Gm F =中,r 是( ) A .对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径B .对地球表面的物体与地球而言,是指物体距离地面的高度C .对两个均匀球体而言,是指两个球心间的距离D .对人造地球卫星而言,是指卫星到地球表面的高度3. 已知月球和地球中心距离大约是地球半径的60倍,则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面上的重力加速度的比为( )A .60∶1B .1∶60C .1∶600D .1∶3 6004. 地球半径为R ,地面附近的重力加速度为g ,试求在离地面高度为R 处的重力加速度及质量为m 的物体在这—高度对地球的引力大小.5. 地球同步卫星到地心的距离r 可由22234πc b a r =求出,已知式中a 的单位是m ,b 的单位是s ,c 的单位是m/s 2,则( )A .a 是地球半径,b 是地球自转的周期,C 是地球表面处的重力加速度;B .a 是地球半径。
b 是同步卫星绕地心运动的周期,C 是同步卫星的加速度;C .a 是赤道周长,b 是地球自转周期,C 是同步卫星的加速度D .a 是地球半径,b 是同步卫星绕地心运动的周期,C 是地球表面处的重力加速度。
6.A 、B 是两个环绕地球做圆周运动的人造卫星,若两个卫星的质量相等,环绕运动的半径2/B A R R =,则卫星A 和B 的( )A .加速度大小之比是4∶1B .周期之比是1∶22 C .线速度大小之比是1∶2 D .向心力之比是1∶17.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T .下列表达式中正确的是( )A .T =2πGM R /3B .T =2πGM R /33C .T =ρπG / D.T =ρπG /38. 无人飞船“神州二号”曾在离地高度为H=3. 4⨯105m的圆轨道上运行了47小时。
求在这段时间内它绕行地球多少圈?(地球半径R=6.37⨯106m,重力加速度g=9.8m/s2)9. 我国自制新型“长征”运载火箭,将模拟载人航天试验飞船“神舟三号”送入预定轨道,飞船绕地球遨游太空t=7天后又顺利返回地面。
飞船在运动过程中进行了预定的空间科学实验,获得圆满成功。
①设飞船轨道离地高度为h,地球半径为R,地面重力加速度为g.则“神舟三号”飞船绕地球正常运转多少圈?(用给定字母表示)。
②若h=600 km,R=6400 km,则圈数为多少§5.3 万有引力定律与天文学的新发现1.会使用万有引力公式求万有引力的大小。
2.理解天体运动中的动力学方程。
3.掌握解决天体运动问题的两类常见物理模型。
4.了解万有引力定律有哪些常见的应用。
任务一:阅读教材第90~91页,思考并完成下面的问题:1.了解海王星和冥王星的发现简史。
2.感悟海王星和冥王星发现过程中万有引力和物理学方法的应用。
任务二:阅读教材第92页案例“把天体的质量‘称’出来”,思考并回答下面的问题:1.牛顿万有引力定律中的引力常量G,是谁测定的?______ __________ 2.__________ _被称为“测定地球质量的人”,他是怎样测定地球质量的。
简单写出他的推导过程。
3.运用这一方法测定太阳的质量,可行吗?为什么?任务三:继续阅读教材“计算天体质量”,思考并回答下面的问题:1.如果我们要测定太阳的质量,应建立怎样的物理模型。
2.如果要测定太阳的质量,我们需要知道哪些基本的参量,请用表达式写出测定太阳质量的方法。
任务四:用测太阳质量的这种方法能够测定地球的质量吗?你打算怎样测定。
请简述并用表达式写出你的测定方法。
1. 登月密封舱在离月球表面h处的空中沿圆形轨道运行,周期是T,已知月球的半径是R,万有引力常数是G,据此试计算月球的质量。
2. 已知下列哪组数据,可以计算出地球的质量M ()A.地球绕太阳运行的周期T地及地球距离太阳中心的距离R地日B.月球绕地球运行的周期T月及月球离地球中心的距离R月地C.人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫D.若不考虑地球的自转,已知地球的半径及重力加速度3. 继神秘的火星之后,今年土星也成了世界关注的焦点。
经过近7年、2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后,美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族。
这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测。
若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t,求土星的质量。
1.如果______________的影响,地面上质量为m 的物体受到重力等于__________,即mg=______________,由此得地球的质量表达式为______________。
已知g=10m/s 2, R=6371km, G=6.67×10-11N ·m 2/kg 2,则地球的质量约为______________kg 。
2.计算天体的质量计算太阳的质量:将______________的运动近似看作匀速圆周运动,向心力由______________提供,其牛顿第二定律方程是____________ _,由此得太阳的质量为____________ __。
3.已知引力常量G 和下列某组数据,就能计算出地球的质量,这组数据是( )A .地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离B .月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离C .人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D .若不考虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度4. A 、B 两颗行星,质量之比p M M B A =,半径之比为q R R B A =,两行星表面的重力加速之比为:( )A .q pB .2pqC .2qp D .pq 5.已知海王星的直径为地球的4倍,海王星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度大致相等,求海王星的质量(已知地球半径约为6400km )7.登月舱在离月球表面112km 的高空环绕月球运行,运行周期为120.5min 。