高一物理万有引力定律课件新课标.ppt

3万有引力定律 人类对行星运动的认识历程 日心说 地心说 开普勒行星运动定律 万有引力定律 引力常量的测定 托勒密 哥白尼 第谷的观测 牛顿 卡文迪许 行星与太阳之间的力使得行星不能飞离太阳 月亮和地球之间的力使得月亮不能飞离地球 牛顿猜想： 苹果下落的力与月球绕地球运动的力可能有 相同的性质 验证： 月-地验证 月球公转的向心加速度等于 地面附近加速度（自由落体 加速度）的1/602。 月球到地球的距离为 地球半径的60倍 牛顿作了更大胆的猜想： 任意两个物体间都存在着这样的力。 我们的思想还可以更解放。 于是这个结论被推广到宇宙中的一切物体之间。 m2m1 FF r 万有引力定律 自然界中的任何两物体都相互吸引，引力的自然界中的任何两物体都相互吸引，引力的 大小与物体的质量大小与物体的质量m m 1 1 和和m m 2 2 的乘积成正比，与它的乘积成正比，与它 们之间的距离们之间的距离r r的二次方成反比，即的二次方成反比，即 1.内容： 2.公式 3、理解： （1）任何两物体间存在万有引力。 （2）r的含义：指质点间的距离 引力常量： G=6.6710-11Nm2/kg2 1.一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距 地面高度为地球半径的2倍时，所受引力为 A.G/2 ；B.G/3 C.G/4 ；D.G/9 ； 一个物体在地球表面的重力加速度为g，则 在距地面高度为地球半径的2倍所在处的加 速度为多少？ 结论： 结论： 3.假设火星和地球都是球体，火星的质量为M火， 地球的质量为M地，且M火/M地=p，火星的半径和 地球的半径之比是R火/R地=q，那么在它们表面的 重力加速度之比g火/g地等于多少？ 卡文迪许 被称为能称出地球质量的人 地球的质量怎样称量？ 不可能用天平， 能否通过万有引力定律来“称量”？ 4万有引力理论的成就 一.计算地球质量 地球的质量到底有多大？这个问题困扰了科 学家许多年。已知地球表面的重力加速度是 g=9.8m/s2，地球的半径是6400km，万有引 力常量是G=6.6710-11Nm2/kg2。请你根据 这些数据计算地球的质量。你能否解决这个 问题呢？ GM=gR2黄金变换式 一.计算地球质量 2.地球的质量到底有多大？这个问题困扰了 科学家许多年。已知地球表面的重力加速度 是g=9.8m/s2，地球的半径是6400km，万有 引力常量是G=6.6710-11Nm2/kg2。请你根 据这些数据计算地球的质量。你能否解决这 个问题呢？ 若已知半径为R的球体体积的计算式为 则地球的平均密度表达式为 。 计算天体密度的方法 2.计算天体质量 3.已知引力常量G，地球半径R1，月球半径R2， 月球到地球之间的距离为r，月球绕地球公转角 速度为，某同学根据以上条件，提出另一种估 算地球质量的方法。你能说说他的想法吗？ 周期为T 根据上题，你能否想到如何估算太阳的质量呢？ 应用万有引力计算天体质量的基本思路： 1.确定中心天体，找出绕该天体作匀速圆周 运动的物体 2.建立天体运动的基本方程。 F万=F向 3.明确方程中各物理量的涵义。 例.已知引力常量G、地球绕太阳做匀速圆周运动 的轨道半径为R，地球绕太阳运行的周期T，仅 利用这三个数据，可以估算出的物理量有 A.地球的质量 B.太阳的质量 C.太阳的半径 D.地球绕太阳运行速度的大小 海王星的发现 冥王星的发现 看书P73 三、发现未知天体 诺贝尔物理学奖获得者，物理学家冯劳厄 说： “没有任何东西向牛顿引力理论对行星轨 道的计算那样，如此有力地树起人们对年轻 的物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学 成了巨大的精神王国 ” 讨论 木星是太阳系中最大的行 星，它有众多卫星。通过 卫星的运动可以精确测得 木星的质量。用这个方法 测得行星的质量，是否需 要知道卫星的质量？ 需要测量哪些量？试推导用这些 量表示的木星质量计算式。 这节课我们主要掌握的知识点是： 1.万有引力定律在天文学中的应