6.4《万有引力理论的成就》导学案(人教版必修2)
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作者: 上传:zzmmjj 加入日期:13-01-15 |
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【学习目标】
(1)熟悉万有引力定律在天文学上的应用,熟练掌握万有引力定律计算天体的质量和密度。
(2)掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法。
(3)激情投入,展示自我,享受合作学习的快乐。
【自主学习 回顾整理】
要点一 有关天体质量的计算方法
下面以地球质量的计算为例,回顾几种计算天体质量的方法.
1.利用天体表面重力等于万有引力
如:若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g,根据物体的重力近似等于地球对物体的引力,得
mg= ,解得地球质量为M地= 。
2.利用天体绕另一天体的运动看作匀速圆周运动,其万有引力提供转动的向心力
如以下几种情况
(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,半径为r,根据万有引力等于向心力,
即 = ,可求得地球质量M地= 。
(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,
得 = .解得地球的质量为M地= 。
(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得GM地•m月r2=m月v2r① 由v=2πrT,得r=vT2π② 由①②得M=v3T2πG
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