教科版必修二 3.3万有引力定律的应用 课件（33张）.pptx

3 3万有引力定律的应用 一 预言彗星回归和未知星体 观图助学 海王星发现之后 人们发现它的轨道也与理论计算的不一致 那么 是万有引力定律不正确 还是在海王星的附近存在未知天体呢 1 预言彗星回归 哈雷和克雷洛先后根据牛顿引力理论 预言彗星回归的时间 并得到证实 2 海王星的发现 英国剑桥大学的学生 和法国年轻的天文学家 根据天王星的观测资料 利用万有引力定律计算出天王星外 新 行星的轨道 1846年9月23日 德国的 在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星 3 其他天体的发现 近100年来 人们在海王星的轨道之外又发现了 阋神星等几个较大的天体 亚当斯 勒维耶 伽勒 海王星 冥王星 理解概念 判断下列说法的正误 1 天王星是依据万有引力定律计算的轨道而发现的 2 海王星的发现确立了万有引力定律的地位 3 牛顿根据万有引力定律计算出了海王星的轨道 二 计算天体质量 观图助学 观察下面两幅图片 请思考 1 如果知道自己的重力和地球的半径 你能否求出地球的质量 2 如果知道地球绕太阳转动的公转周期和地球到太阳的距离 你能否求出太阳的质量呢 1 地球质量的计算 1 思路 地球表面的物体 若不考虑地球自转 物体的重力等于地球对物体的万有引力 2 太阳质量的计算 1 思路 质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时 行星与太阳间的万有引力提供向心力 理解概念 判断下列说法的正误 1 绕行星匀速转动的卫星 万有引力提供向心力 2 利用地球绕太阳转动 可求地球的质量 3 科学家在观测双星系统时 同样可以用万有引力定律来分析 天体质量和密度的计算 观察探究 如图1所示 若已知月球绕地球转动的周期t和半径r 则 图1 1 如何求出地球的质量 2 能否求出月球的质量呢 探究归纳 1 天体质量的计算 试题案例 例1 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 引力常量为g 求 1 该星球表面的重力加速度 2 该星球的平均密度 思路探究 1 利用小球的运动情况求该星球表面的重力加速度的思路是什么 2 该星球表面的重力加速度与星球半径 星球质量的关系式怎样 针对训练1 2018 福建师大附中高一下期末 木星在太阳系的八大行星中质量最大 木卫1 是木星的一颗卫星 若已知 木卫1 绕木星公转半径为r 公转周期为t 万有引力常量为g 木星的半径为r 求 1 木星的质量m 2 木星表面的重力加速度g0 观察探究 如图2所示 行星在围绕太阳做匀速圆周运动 天体运动的分析与计算 图2 1 行星绕太阳做匀速圆周运动时线速度的大小是由什么因素决定的 2 行星绕中心天体运动时的线速度 角速度 周期和向心加速度与自身质量有关吗 3 四个重要结论 设质量为m的天体绕另一质量为m的中心天体做半径为r的匀速圆周运动 答案d 答案bc 双星 模型 1 建模背景 宇宙中两颗靠得很近的天体构成一个 双星系统 两颗天体以它们连线上的一点为圆心 做匀速圆周运动 两天体与圆心始终在同一条直线上 2 模型特点 1 运动特点 两颗天体绕着它们连线上的一点做圆周运动 所以它们的周期t是相等的 角速度 也是相等的 又根据v r 可得它们的线速度与轨道半径成正比 2 动力学特点 两颗天体间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力 针对练习 宇宙中两颗相距较近的天体称为 双星 它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周