【优化方案】高中物理 第5章5.3 万有引力定律与天文学的新发现课件 沪科版必修2.ppt

5 3万有引力定律与天文学的新发现 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 5 3 课标定位 学习目标 1 能够应用万有引力理论分析研究人们观测到的天体运动的一些精彩事例 2 会用万有引力定律计算天体的质量 重点难点 重点 能够应用万有引力定律分析天体的运动和计算天体的质量 难点 中心天体质量的确定 课前自主学案 一 笔尖下发现的行星历史上天文学家曾经根据万有引力定律计算太阳系中天王星的运动轨道 由于计算值与实际情况有较大偏差 促使天文学家经过进一步的研究发现了 星 这颗星的发现进一步证明了 的正确性 而且也显示了 对天文学研究的重大意义 海王 万有引力定律 万有引力定律 二 哈雷彗星的预报英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算出了哈雷彗星的椭圆轨道 并发现它的周期约为76年 哈雷彗星的准确预报再一次证明了 的正确性 万有引力定律 万有引力 三 把天体的质量 称 出来1 地球质量的计算利用地球表面的物体 若不考虑地球自转 质量为m的物体的重力等于地球对物体的 即mg 则m 只要知道g r的值 就可计算出地球的质量 万有引力 周期 轨道半径 思考感悟根据月球绕地球做圆周运动的规律应用万有引力定律求出的天体的质量是地球的还是月球的 月球的质量怎么求 核心要点突破 3 解决天体问题时应注意的问题 1 在用万有引力等于向心力列式求天体的质量时 只能测出中心天体的质量 而环绕天体的质量在方程式中被消掉了 2 应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件 如地球公转一周是365天 自转一周是24小时 其表面的重力加速度约为9 8m s2等 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 2011年高考天津卷 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行 其运动视为匀速圆周运动 已知月球质量为m 月球半径为r 月球表面重力加速度为g 引力常量为g 不考虑月球自转的影响 则航天器的 课堂互动讲练 为了研究太阳的演化进程 需要知道目前太阳的质量m 已知地球半径r 6 4 106m 地球质量m 6 1024kg 日地中心的距离r 1 5 1011m 地球表面的重力加速度g取10m s2 一年约为3 2 107s 试估算目前太阳的质量m 保留一位有效数字 引力常量未知 答案 2 1030kg 2011年陕西渭南高一考试 我国航天技术飞速发展 设想数年后宇航员登上了某星球表面 宇航员手持小球从高度为h处 沿水平方向以初速度v抛出 测得小球运动的水平距离为l 已知该行星的半径为r 万有引力常量为g 求 1 行星表面的重力加速度 2 行星的平均密度 宇宙中有一种双星 质量分别为m1 m2的两个星球绕同一圆心做匀速圆周运动 它们之间的距离恒为l 不考虑其他星体的影响 两颗星的轨道半径和周期各是多少 自主解答 如图所示 双星绕圆心o做圆周运动 所需向心力由双星之间的万有引力提供 并且两星做圆周运动的角速度相同 半径之和为l 方法总结 解决双星模型的习题时 应注意以下几点 其一 两星之间的万有引力提供各自所需要的向心力 其二 两星绕某一圆心做匀速圆周运动