高中物理 第六章 第四节 万有引力的成就课件 新人教版必修2.ppt

万有引力的成就 1 知道地球表面随转物体的万有引力与重力的关系 会计算地球质量 2 知道绕行天体环绕中心天体运动的特点 会用万有引力定律计算中心天体的质量 3 了解万有引力定律在天文学上有重要应用 学习目标 预习检测 1 地球表面随地球自转的物体 受力分析下列说法正确的是 a 重力 支持力b 重力 支持力 向心力c 万有引力 支持力d 万有引力 支持力 向心力 2 第一个 称 出地球质量的人是 a 开普勒b 牛顿c 伽利略d 卡文迪许 3 根据哪个天体的运动情况 数据 可以求出太阳的质量 a 地球绕太阳公转b 地球自转c 月球绕地球转动d 天宫一号绕月球转动 1 静置于水平地面上的物体只受引力和支持力 2 引力和支持力的合力垂直于地轴 指向地轴 提供随地球自转所需向心力 3 物体静置于水平地面时 与支持力平衡的力是重力 一 随转物体的引力 重力的关系 例题1 已知地球质量m 5 98 1024kg 地球半径为6375km 引力常量g 6 67 10 11nm2 kg2 地球表面赤道处重力加速度g 9 78n kg 赤道上一质量为1kg的物体与地面保持相对静止 跟随地球一块自转 求 1 物体所受的重力 2 物体所受到的万有引力 3 地球自转周期为24小时 求物体随地球自转的向心力 一 随转物体的引力 重力的关系 f引 fn 在赤道上随转的物体 向心力远小于重力 忽略地球自转 地球表面物体f引等于重力 结果分析 重力 mg 9 78n m 地球质量g 地球表面的重力加速度r 地球半径 物体到地心的距离 黄金代换 一 随转物体的引力 重力的关系 对随转物体分析 1798年 英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置 第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小f做了精确测量和计算 比较准确地测出了引力常量g的数值 放大思想 卡文迪许 称 地球质量 阅读教材 计算天体的质量 部分的内容 同时考虑下列问题 1 用万有引力定律求解太阳的质量基本思路是什么 2 求解太阳质量的方程依据是什么 1 考虑这个问题的出发点是什么 应该以谁为研究对象 2 行星实际做什么运动 而我们通常可以认为做什么运动 3 根据绕行行星的运动情况应用动力学方程 万有引力充当向心力 求出的太阳质量有几种表达式 二 计算天体的质量 二 计算天体的质量 阅读教材 计算天体的质量 部分的内容 同时考虑下列问题 1 用万有引力定律求解太阳的质量基本思路是什么 2 求解太阳质量的方程依据是什么 例题2 若已知一质量为m的行星环绕太阳做匀速圆周运动 周期为t 两星球之间的距离为r 求 太阳的质量 解 假设太阳的质量为m 行星做匀速圆周运动 对行星分析得 解得 思考 该题中能否求行星的质量 为什么 只能求出中心天体的质量 求中心天体的质量 环绕行天体的运动情况t v w 二 计算天体的质量 两条基本思路 2 环绕天体做圆周运动万有引力提供向心力 1 星球表面随转物体忽略自转重力等于万有引力 小结 计算中心天体的质量 例题3 已知一质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动 周期为t 它们之间的距离为r 地球本身半径为r 引力常量为g求 地球的平均密度 解 对卫星分析得 地球质量 地球体积 地球密度 知识拓展 求中心天体的密度 卫星紧贴着地球表面飞行时 我们称之为近地卫星 周期为t 三 发现未知天体 课后探究 1 查阅发现未知天体的有关资料 了解万有引力在天文学的应用 2 了解中国人的航天梦 导学本中已经提供的部分视频和课件 阅读课文 发现未知天体 部分的内容 考虑以下问题 1 应用万有引力定律除可计算天体的质量外 在天文学上还有何应用 2 应用万有引力定律发现的那颗被人们称为 笔尖下发下的行星 是哪颗星 1 知道地球表面随转物体的万有引力与重力的关系 会计算地球质量 2 知道绕行天体环绕中心天体运动的特点 会用万有引力定律计算中心天体的质量 3 了解万有引力定律在天文学上有重要应用 回扣目标 当堂巩固 4 某行星的卫星在靠近行星的轨道上飞行 若要计算行星的密度 需要测出的物理量是 a 行星的半径b 卫星的半径c 卫星运行的线速度d 卫星运行的周期 1 设地球表面的重力加速度为g0 物体在距地面3r r是地球半径 处 由于地球作用而产生的加速度为g 则g g0为 a 1 16b 16 1c 1 9d 9 1 3 若已知某行星绕太阳公转的半径为r 公转的周期为t 万有引力常量为g 则由此可求出 a 行星的质量b 太阳的质量c 行星的密度d 太阳的密度