2017-2018学年沪科版必修二 万有引力定律与天文学的新发现 第1课时 教案
2017-2018学年沪科版必修二 万有引力定律与天文学的新发现 第1课时 教案第4页

上述三种表达式分别对应在已知环绕天体的线速度v,角速度ω,周期T时求解中心天体质量的方法.

以上各式中M表示中心天体质量,m表示环绕天体质量,r表示两天体间距离,G表示引力常量.

5.从以上各式的推导过程可知,利用此法只能求出中心天体的质量,而不能求环绕天体的质量,因为环绕天体的质量同时出现在方程的两边,已被约掉。

师生互动:听取学生代表发言,一起点评。

从上面的学习可知,在应用万有引力定律求解天体质量时,只能求解中心天体的质量,而不能求解环绕天体的质量。而在求解中心天体质量的三种表达式中,最常用的是已知周期求质量的方程。因为环绕天体运动的周期比较容易测量。

教师活动:投影例题:把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,平均半径为1.5×1011 m,已知引力常量为:G=6.67×10-11 N·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)

学生活动:在练习本上分析计算,写出规范解答

分析:题干给出了轨道的半径,虽然没有给出地球运转的周期,但日常生活常识告诉我们:地球绕太阳一周为365天。

故:T=365×24×3600 s=3.15×107 s

由万有引力充当向心力可得:

G=m

故:M=

代入数据解得M=kg=2×1030 kg

教师活动:投影学生求解过程,点评。

教师活动:请同学们阅读教材的内容,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?

学生活动:阅读课文,从课文中找出相应的答案:

1、应用万有引力定律还可以用来发现未知的天体。

2、海王星、冥王星就是应用万有引力定律发现的。

教师活动:引导学生深入探究