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文档简介

3万有引力定律的应用 第三章万有引力定律 学习目标1 了解万有引力定律在天文学上的重要应用 2 会用万有引力定律计算天体质量 重点 难点 3 理解研究天体运动的基本思路及主要类型 难点 第三章万有引力定律 一 预言彗星回归1 哈雷根据万有引力理论对1682年出现的 的轨道运动进行了计算 指出了不同年份出现的情况 并预言了再次出现的时间 2 1743年 克雷洛计算了遥远的木星和土星对哈雷彗星运动规律的影响 指出了运动经过 的时间 3 总之 由万有引力理论可以预知哈雷彗星每次临近地球的时间 并且经过验证都是正确的 哈雷彗星 近日点 二 预言未知星体1 已发现天体的轨道推算18世纪 人们观测到太阳系第七个行星 天王星的轨道和用 计算出来的轨道有一些偏差 2 未知天体的发现根据已发现的天体的运动轨道结合万有引力定律推算出还没发现的未知天体的轨道 如 就是这样发现的 万有引力定律 海王星 冥王星 万有引力 万有引力 轨道半径 周期 做一做 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质量是地球的质量还是月球的质量 月球的质量如何求 天体质量和密度的估算 假设在半径为r的某天体上发射一颗该天体的卫星 若它贴近天体的表面做匀速圆周运动的周期为t1 已知引力常量为g 则该天体的密度是多少 若这颗卫星距该天体表面的高度为h 测得在该处做圆周运动的周期为t2 则该天体的密度又是多少 天体运动问题的分析 学案导引1 当行星绕中心天体转动时 若r变大 v t a如何变化 2 哪个表达式称为黄金代换式 2013 高考上海卷 小行星绕恒星运动 恒星均匀地向四周辐射能量 质量缓慢减小 可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动 则经过足够长的时间后 小行星运动的 a 半径变大b 速率变大c 角速度变大d 加速度变大 a 方法总结解决天体运动的两条思路 一类是利用此天体的一个卫星 或行星 绕它做匀速圆周运动的有关物理量来求 另一类是利用天体表面处的重力加速度求解 2 2012 高考安徽卷 我国发射的 天宫一号 和 神舟八号 在对接前 天宫一号 的运行轨道高度为350km 神舟八号 的运行轨道高度为343km 它们的运行轨道均视为圆周 则 a 天宫一号 比 神舟八号 速度大b 天宫一号 比 神舟八号 周期长c 天宫一号 比 神舟八号 角速度大d 天宫一号 比 神舟八号 加速度大 双星运动问题 范例 12分 质量分别为m1和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 思路点拨 本题的关键是弄清双星问题中两星做匀速圆周运动的向心力由彼此间的引力提供 即f向大小相等 且 相同 再由牛顿第二定律分别对两星列方程求解 答案 见解析 方法总结 解决双星模型的问题时 要注意以
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