万有引力定律的应用 学生用.doc

1、 万有引力定律的应用 计算天体的质量，人造卫星与宇宙速度，预测未知天体。 一、课前导学 1.物体做匀速圆周运动所需向心力等于物体所受合外力， 如果合外力突然消失或不足以提供 运动所需向心力时，就会做 运动；如果合外力 运动所需向心力时，就会做向心 运动。 2.做匀速圆周运动物体的线速度为 v，角速度为，周期为，轨迹半径为 r，则所需向心 力 F 。 3.万有引力定律： 宇宙间一切物体都是互相吸引的， 两个物体间的引力的方向在它们的连线 上， 引力的大小跟它们的质量的 成正比， 跟它们之间的距离的 成反比， 其数学表达式是： ，表示引力常量，由 首先测出。 二、课堂探究： 1.把月球绕地球的运动

2、看作匀速圆周运动，已经测得月球的运动周期为 T，月亮到地心的距 离为 r，引力恒量为 G， (1)如何应用万有引力定律测出地球质量 M？ 建立模型：画运动及受力示意图： 谋定思路：月球绕地球的运动看作匀速圆周运动需要向心力 向 F月球运动需要的向心 力，由地球对月球的万有引力提供等量关系： 求地球质量 M已知条件： 解： (2)小组讨论：如果要测出太阳的质量 M，需要知道哪些物理量？ 2.一个人造飞行器要成为地球的卫星，需要哪些条件？ 3.设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，飞行高度为 h，地球半径为，轨道半径为 r，地球 质量为，引力常量为， （1）卫星以多大的的线速度飞行？ （2）一颗近地人造

3、地球卫星，线速度多大？ 思路谋定：卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动需要向心力 向 F卫星运动需要的向心 力，由地球对卫星的万有引力提供等量关系： 求卫星线速度 v已知条件： 解： （3）小组讨论：发射人造地球卫星，最小的发射速度是多少？ 2 三、反馈提高 1.已知引力常量，应用地球的运动资料来计算太阳的质量，还需知道的条件是（ ） A.地球的质量 B.地球的质量和半径 C.地球绕太阳运动的周期 D.地球绕太阳运动的轨道半径及周期 2.关于人造地球卫星的第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ） A.人造卫星绕地球的最小环绕速度 B.人造卫星绕地球的最大环绕速度 C.人造地球卫星的最小发射速度 D.人造地球卫星的最大发射速度 3.关于应用万有引力定律发现未知天体的历史事实，正确的是（ ） A.人们发现天王星的实际轨道与由万有引力定律计算出的理论轨道存在较大的误差 B.天王星是牛顿运用万有引力定律计算而发现的 C.海王星是英国天文学家赫歇耳用望远镜发现的 D.法国青年天文爱好者勒维耶和英国剑桥大学生亚当斯两个独立地应用万有引力定律推算 出 海王星的质量和轨道参数， 人们用用望远镜对准他们笔下计算的位置， 观察到这颗新星。 四、课后拓展： 1.下图中不可能成为卫星轨道的是（ ） 2. 讨论我国第一颗人造地球卫星的发射速度，远地点及近地 点的运动速度？