第02节万有引力定律的应用 (2).ppt

温故知新,(1)万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？,(2)万有引力定律表达式当中的r指的什么?,两物体质心之间的距离（心与心的距离）,具体应用,r=d,r=R+d,r=R1+d+R2,温故知新,(1)万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？,(3)物体重力和万有引力的关系？,(2)万有引力定律表达式当中的r指的什么?,两物体质心之间的距离（心与心的距离）,具体应用,1、重力是万有引力的一个分力。2、实际上随地球自转的物体向心力远小于重力，在忽略自转的影响下，万有引力大小近似等于重力大小,万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一，它对以后的物理学和天文学的发展具有深远的影响，那万有引力定律到底有什么作用？牛顿发现万有引力定律之后，他真正应用万有引力定律解决什么问题了吗？答案却是否定的，牛顿在1687年发现了万有引力定律，但对于引力常数G到底是多少，连他自己都不知道，所以当时万有引力定律并没有发挥真正的作用，直到100多年后，1798年，英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验，成功地测出引力常量的数值。万有引力定律开始发挥其真正的作用。,新课导入,第一个称量地球的人卡文迪许,阿基米德说：“给我一个支点，我可以撬动地球。”,如果要你测地球的质量，你有什么方法？,称量,直接称量,思考：称量地球的质量,间接称量,提示：卡文迪许是在测出引力常数G后，测出了地球质量的，那万有引力定律是否能给予我们提供帮助呢?,计算法测地球的质量,小组讨论，给出方案,万有引力定律的应用1计算天体的质量,若不考虑地球自转的影响，地表面上物体受到地球的万有引力等于其重力。（设地球质量为M，物体质量为m,地球半径为R),M,温馨提示：地球的重力加速度g、地球半径R在卡文迪许测出G之前已经知道,新课教学,方法一：,（须知g、R),万有引力定律的应用1计算天体的质量,新课教学,方法二：,月球实际轨道是椭圆，通常可以认为月球绕地球做匀速圆周运动,思考：月球作圆周运动的向心力是由什么力来提供的？,万有引力提供向心力,小组合作：你还记得向心力的表达式吗？你能写出多少条向心力的公式？,1、若已知月球绕地球做匀速圆周运动的线速度V和地月距离r,3、若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和地月距离r,2、若已知月球绕地球做匀速圆周运动的角速度和地月距离r,地球质量设为M,月球质量设为m,M=6.011024kg,同样道理，也可以用此方法求出其他天体的质量。,温馨提示：在卡文迪许测出G前，已知月球绕地球运行的周期T=27.3天，月球与地球的平均距离r=3.84108m,规律总结：1、利用万有引力提供向心力这种方法求天体的质量，只能求中心天体的质量，而没法求环绕天体的质量2、若要求中心天体质量，需知r和v或r和或r和T或r和a,练习1：利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（）A已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和周期TB已知地球绕太阳做匀速圆周运动的半径r和周期TC已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和线速度vD已知卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和角速度E.已知地球的半径R和地面的重力加速度g,ACE,练习2：如图所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行,进入绕土星飞行的轨道。若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t,已知万有引力常量为G,则下列关于土星质量M表达式正确的是(),D,练习3宇航员站在一个星球表面上的某高处h自由释放一小球，经过时间t落地，该星球的半径为r，你能求解出该星球的质量吗？,解：,得,得,总结回顾,1.中心天