三大段一中心五环节高效课堂—导学案制作人:修改人:审核人:班级:高一姓名:组名:课
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5.3万有引力定律的应用学习目标1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。2.会用万有引力定律计算天体的质量。3.理解并会用万有引力定律处理天体问题的思路和
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。教学重点1、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。2、会用已知条件求中心天体的质量。教学难点根据已有条件求中心天体的质量。学法指导过程与方法:探究性学习法。学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果;教师启发、引导。学习过程知识回顾1、请同学们回顾前面所学匀速圆周运动的知识,然后写出向心加速度的三种
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达形式?2、上节我们学习了万有引力定律的有关知识,现在请同学们回忆一下,万有引力定律的内容及公式是什么?公式中的G又是什么?G的测定有何重要意义?合作探究(认真阅读教材,回答下列问题)一、“科学真实迷人”引导:求天体质量的方法一:是根据重力加速度求天体质量,即引力=重力mg=GMm/R21、推导出地球质量的表达式,说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”?2、设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2,地球半径R=6.4×106m,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,试估算地球的质量。(写出解题过程。)二、计算天体的质量(学生阅读教材“天体质量的计算”部分的内容,同时考虑下列问题)引导:求天体质量的方法二:是根据天体的圆周运动,即其向心力由万有引力提供,1、应用万有引力定律求解中心天体质量的基本思路是什么?2、应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?3、应用此方法能否求出环绕天体的质量?为什么?试试身手:把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,平均半径为1.5×1011m,已知引力常量为:G=6.67×10-11N·m2/kg2,则可估算出太阳的质量大约是多少千克?(结果取一位有效数字,写出
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解答过程)三、发现未知天体(请同学们阅读课文“发现未知天体”部分的内容,考虑以下问题)1、应用万有引力定律除可估算天体质量外,还可以在天文学上有何应用?2、应用万有引力定律发现了哪些行星?3、怎样应用万有引力定律来发现未知天体的?发表你的看法。(交流讨论)四、巩固提高1.地球公转的轨道半径是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.D.2.把太阳系各行星的轨迹近似的看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星,写列说法错误的是()A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.加速度越小3.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星运转的周期是()A.4年B.6年C.8年8/9年4.下面说法错误的是()A.海王星是人们依据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.天王星的运动轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道,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.冥王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的5、(多项选择)利用下列哪组数据,可以计算出地球的质量(已知引力常量G)()A.已知地球的半径R和地面的重力加速度gB.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期TD.以上说法都不正确6、设地球表面重力加速度为g0,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则g/g0为( )A.1B.1/9C.1/4D.1/167.假设火星和地球都是球体,火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地=p,火星半径R火和地球半径R地之比为R火/R地=q,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于( ) A.p/q2B.pq2 C.p/qD.pq 8.通过天文观测到某行星的一个卫星运动的周期为T,轨道半径为r,若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动,试求出该行星的质量.学习反思:自我评价小组评价教师评价