实例6：万有引力定律复习.ppt

第六章万有引力定律复习,请同学思考、回忆这一章:1学习了哪些新知识？2你能运用这些新知识解释或解决哪些新问题？你积累了哪些新经验?,一、本章学习的新知识,所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。,开普勒第一定律,开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第三定律：所有行量的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次的比值都相等。,开普勒第三定律的公式：,R表示椭圆轨道的半长轴，T表示公转周期，比值k是一个与太阳质量有关、与行星无关的常量。,课堂练习：,1、开普勒三大定律是开普勒通过观察实验发现的。（）2、月球、人造地球卫星绕地球运转同样遵循开普勒三大定律，此时公式中k只与地球质量有关、与月球、人造卫星无关。（）,3、有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕运转的周期之比为。答案:分析与解：它们的运动遵循开普勒第三定律，有：所以,(二）牛顿是怎样得出万有引力定律的？,牛顿运用匀速圆周运动的知识、牛顿第二定律、开普勒第三定律、牛顿第三定律推导出来的。,（三）卡文迪许的主要贡献是什么？,设计了扭秤装置，用实验方法测出了万有引力常量：,课堂练习：,4、为什么卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”？如果已知地球的半径R、重力加速度g,你能算出地球的质量吗？解：设地球质量为M，地面上某物体的质量为m，研究表明：地球表面上物体受到地球的吸引力约于重力，则：,5、地球质量大约是月球质量的81倍，如果我国即将发身的登月飞行器从地球飞向月球，当飞行器距地心的距离与距月心的距离之比是之后，越飞越省力。答案：9：1,（四）人类要想使人造地球卫星上天，运载火箭的速度至少多大？,运载火箭的速度至少达到7.9km/s。这一速度叫做第一宇宙速度。,二、解决的新问题,（一）重力的本质问题：为什么地球上各个地方的重力加速度的数值不相同？（二）天文学上：怎样计算天体的质量？密度？海王星和冥王星是怎样发现的？（三）航天上：人造卫星怎样才能上天？同步卫星是怎么一回事？（四）其它：解释双星问题、解释黑洞现象等？,（一）重力的本质问题？为什么地球上各个地方的重力加速度的数值不相同？,请看课本第37页：重力加速度的数值。,（二）天文学上：怎样计算天体的质量？密度？海王星和冥王星是怎样发现的？,1、怎样计算天体的质量？r表示轨道半径，T周期，M表示处于中心的星球的质量。,2、海王星和冥王星是怎样发现的？,请看课本第108页。,课堂练习：,6、我国即将发现探月飞行器，目的是调查月球上的各种资源。你能为探月飞行器上的宇航员设计一种测量月球平均密度的方法吗？,答案,当探月飞行器靠近月球时，关闭飞行器上的发动机，让飞行器在月球的万有引力作用下绕月球运动一周，测出所用时间T，即可算出月球的平均密度：,解答,设月球的质量为M，半径为r,探月飞行器的质量为m,探月飞行器在万有引力作用下绕月球表面运动一周的周期为T，则有：,1、怎样推导、计算第一宇宙速度？,2、同步卫星有哪些参数相同？,答：同步卫星有“八同”，即同周期（与地球自转的周期相同）、同角速度、同频率、同转速、同高度（到地心的距离相同）、同线速度大小、同向心加速度大小、同在赤道的正上方（相对于地球静止）。由于各国发射的同步卫星质量一般不同，所以它们受到的向心力的大小一般不同。,课堂练习：,7、已知地球的半径为R=6400km,地球自转的周期T=24h,试计算同步卫星到地面的高度h=?,解答,同步卫星绕地球转动的周期与地球自转相同，所以有：,（四）其它：解释黑洞现象等？,怎样理解黑洞现象？宇宙中某些天体质量非常大，半径非常小，它对其它星球的吸引力非常地大，甚至“光”也不能从它的表面射出,由于没有光进入我们的眼睛所以我们就看不见它，称之为“黑洞”.黑洞只吸收能量而不向外辐射能量。请课后阅读课本第110页。,8.,解答,如果光不能从太阳射出,“光子”可以绕太阳作匀速圆周运动,设“光子”的质量为m,则有