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在天文学上,太阳的密度是常用的物理量.某同学设想利用小孔成像原理和万有引力定律相结合来探究太阳的密度.探究过程如下:
(1)假设地球上某处对太阳的张角为θ,地球绕太阳公转的周期为T,太阳的半径为R,密度为ρ,质量为M.由三角关系可知,该处距太阳中心的距离为 r=R/sin(θ/2),这一距离也就是地球上该处物体随地球绕太阳公转的轨道半径.于是推得太阳的密度的公式,请你帮他写出推理过程(巳知 地球绕太阳公转的周期为T,万有引力恒量为G):
(2)利用小孔成像原理求θ角
取一个圆筒,在其一端封上厚纸,中间扎小孔,另一端封上一张画有同心圆的薄白纸.相邻同心圆的半径相差1mm,当作测量尺度.把小孔对着太阳,筒壁与光线平行,另一端的纸上就可以看到一个圆光斑,这就是太阳的实像.设光斑圆心到小孔的距离L(足够长)就是筒的长度,那么他还要测出什么量呢?求得θ角的公式是怎样的?
(3)整个探究过程釆用了如下哪些最贴切的科学方法:______
A.类比分析    B.理想实验
C.等效替換    D.控制变量.
(1)由 F向心=F
得:4π2m
r
T2
=G
mM
r2

T=1年=3.152×107s,
M=ρ?
4
3
πR3             
太阳的密度:ρ=
GT2sin3
θ
2

(2)利用小孔成像原理求θ角
由小孔成像原理可知,太阳实像对小孔的张角α与太阳对此处的张角θ为对顶角,
θ=α.还要由薄白纸上的同心圆测出光斑的半径r′.
可测得tan
θ
2
=
r′
L
.因为θ角很小tan
θ
2
≈sin
θ
2

θ=2arcsin
r′
L

(3)整个探究过程前者釆用了理想实验的逻辑推理,后者使用了等效替换,
故选BC
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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?闵行区二模)在天文学上,太阳的密度是常用的物理量.某同学设想利用小孔成像原理和万有引力定律相结合来探究太阳的密度.探究过程如下:
(1)假设地球上某处对太阳的张角为θ,地球绕太阳公转的周期为T,太阳的半径为R,密度为ρ,质量为M.由三角关系可知,该处距太阳中心的距离为 r=R/sin(θ/2),这一距离也就是地球上该处物体随地球绕太阳公转的轨道半径.于是推得太阳的密度的公式,请你帮他写出推理过程(巳知 地球绕太阳公转的周期为T,万有引力恒量为G):
(2)利用小孔成像原理求θ角
取一个圆筒,在其一端封上厚纸,中间扎小孔,另一端封上一张画有同心圆的薄白纸.相邻同心圆的半径相差1mm,当作测量尺度.把小孔对着太阳,筒壁与光线平行,另一端的纸上就可以看到一个圆光斑,这就是太阳的实像.设光斑圆心到小孔的距离L(足够长)就是筒的长度,那么他还要测出什么量呢?求得θ角的公式是怎样的?
(3)整个探究过程釆用了如下哪些最贴切的科学方法:
BC
BC

A.类比分析    B.理想实验
C.等效替換    D.控制变量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在天文学上,太阳的半径、体积、质量和密度都是常用的物理量,利用小孔成像原理和万有引力定律,可以简捷地估算出太阳的密度.如图1所示,在地面上某处,取一个长l=80 cm的圆筒,在其一端封上厚纸,中间扎直径为1 mm的圆孔,另一端封上一张画有同心圆的薄白纸,最小圆的半径为2.0 mm,相邻同心圆的半径相差0.5 mm,当作测量尺度;再用目镜(放大镜)进行观察.把小孔正对着太阳,调整圆筒的方向,使在另一端的薄白纸上可以看到一个圆形光斑,这就是太阳的实像.为了使观察效果明显,可在圆筒的观测端蒙上遮光布,形成暗室.若测得光斑的半径为r0=3.7 mm,试根据以上数据估算太阳的密度.(M=6.67×10-11 N·m2/kg2,一年约为T=3.2×107 s)

图1

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科目:高中物理 来源:2005年上海市闵行区高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

在天文学上,太阳的密度是常用的物理量.某同学设想利用小孔成像原理和万有引力定律相结合来探究太阳的密度.探究过程如下:
(1)假设地球上某处对太阳的张角为θ,地球绕太阳公转的周期为T,太阳的半径为R,密度为ρ,质量为M.由三角关系可知,该处距太阳中心的距离为 r=R/sin(θ/2),这一距离也就是地球上该处物体随地球绕太阳公转的轨道半径.于是推得太阳的密度的公式,请你帮他写出推理过程(巳知 地球绕太阳公转的周期为T,万有引力恒量为G):
(2)利用小孔成像原理求θ角
取一个圆筒,在其一端封上厚纸,中间扎小孔,另一端封上一张画有同心圆的薄白纸.相邻同心圆的半径相差1mm,当作测量尺度.把小孔对着太阳,筒壁与光线平行,另一端的纸上就可以看到一个圆光斑,这就是太阳的实像.设光斑圆心到小孔的距离L(足够长)就是筒的长度,那么他还要测出什么量呢?求得θ角的公式是怎样的?
(3)整个探究过程釆用了如下哪些最贴切的科学方法:______
A.类比分析    B.理想实验
C.等效替換    D.控制变量.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

人们在地球上看到太阳的光谱是吸收光谱,这是因为


  1. A.
    太阳内部发出的白光,通过太阳表面的大气而生成
  2. B.
    太阳发出的白光经过地球表面的大气而生成
  3. C.
    太阳内部发出的白光,经过太阳表面的大气和地球表面的大气共同吸收而生成
  4. D.
    以上说法均不正确

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