鲁科版必修二 第5章 第1节 万有引力定律及引力常量的测定 课件（37张）.pptx

第1节万有引力定律及引力常量的测定 一 行星运动的规律阅读教材第89 90页 行星运动的规律 部分 知道开普勒行星运动定律的内容 开普勒行星运动的三个定律 一个焦点 面积相等 思维拓展如图1所示为地球绕太阳运动的示意图及春分 夏至 秋分 冬至时地球所在的位置 图1 1 太阳是否在轨道平面的中心 夏至 冬至时地球到太阳的距离是否相同 2 一年之内秋 冬两季比春 夏两季为什么要少几天 答案 1 不是不相同 2 秋 冬两季比春 夏两季地球运动的快 二 万有引力定律阅读教材第90 93页 万有引力定律 部分 知道万有引力定律的内容及表达式 1 万有引力定律 正比 平方 球心 2 月 地 检验证明了地球与物体间的引力和天体间的引力具有 遵循 相同性质 同样的规律 思维拓展天体是有质量的 人是有质量的 地球上的其他物体也是有质量的 请思考 图2 1 任意两个物体之间都存在万有引力吗 两个物体之间的距离r 指物体哪两部分间的距离 2 地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗 答案 1 都存在质心间距离 2 相等 三 引力常量的测定及其意义阅读教材第93 95页 引力常量的测定及其意义 部分 知道引力常量的测定方法 了解其意义 1 测定 在1798年 英国物理学家 利用 实验 较精确地测出了引力常量 2 意义 使 能进行定量运算 显示出其真正的实用价值 3 知道g的值后 利用万有引力定律可以计算出天体的质量 卡文迪许也因此被称为 卡文迪许 扭秤 万有引力定律 能称出地球质量的人 对开普勒定律的认识 要点归纳 1 从空间分布上认识 行星的轨道都是椭圆 不同行星轨道的半长轴不同 即各行星的椭圆轨道大小不同 但所有轨道都有一个共同的焦点 太阳在此焦点上 因此开普勒第一定律又叫焦点定律 2 对速度大小的认识 1 如图3所示 如果时间间隔相等 即t2 t1 t4 t3 由开普勒第二定律 面积sa sb 可见离太阳越近 行星在相等时间内经过的弧长越长 即行星的速率越大 因此开普勒第二定律又叫面积定律 图3 2 近日点 远日点分别是行星距离太阳的最近点 最远点 所以同一行星在近日点速度最大 在远日点速度最小 3 对周期长短的认识 1 行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系 椭圆轨道半长轴越长的行星 其公转周期越长 反之 其公转周期越短 2 该定律不仅适用于行星 也适用于其他天体 例如 绕某一行星运动的不同卫星 4 开普勒定律的近似处理 实际上 行星的轨道与圆十分接近 所以在中学阶段的研究中能够按圆处理 也就是说 1 行星绕太阳运行的轨道十分接近圆 太阳处在圆心 2 对某一行星来说 它绕太阳做圆周运动的角速度 或线速度大小 不变 即行星做匀速圆周运动 精典示例 例1 关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 a 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动b 行星绕太阳运动时 太阳位于行星轨道的中心处c 行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中 其速度与行星和太阳之间的距离有关 距离小时速度小 距离大时速度大d 离太阳越近的行星运动周期越短 d 答案d 万有引力定律的理解及其应用 1 两质量分布均匀的球体间的万有引力 可用公式计算 此时r是两个球体球心的距离 2 个质量分布均匀球体与球外一个质点间的万有引力 可用公式计算 r为球心到质点间的距离 3 两个物体间的距离远大于物体本身的大小时 公式也适用 2 万有引力的 四性 a 公式中的g是引力常量 它是由实验得出的 而不是人为规定的b 当两个物体间的距离r趋于零时 万有引力趋于无穷大c m1和m2所受引力大小总是相等的d 两个物体间的引力总是大小相等 方向相反的 是一对平衡力 答案ac 答案abc 万有引力与重力的关系 要点归纳 1 地球表面上的重力与万有引力的关系 图4 2 重力与纬度的关系 3 重力 重力加速度与高度的关系 精典示例 例3 地球表面重力加速度为g 忽略地球自转的影响 在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍 已知地球半径为r 针对训练3 2018 佳木斯高一检测 某行星的质量与地球的质量比为a 半径比为b 则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为 答案b 要点归纳 1 天体质量的计算 天体质量和密度的计算 2 天体密度的计算 精典示例 例4 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 宇航员从距该星球表面高度为h处 沿水平方向以初速度v抛出一小球 测得小球做平抛运动的水平距离为l 已知该星球的半径为r 引力常