2021学年人教版必修2万有引力理论的成就(2)ppt课件

1、4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 教学目的教学目的教学目的教学目的 1 1了解万有引力定律在天文学上的重要运用了解万有引力定律在天文学上的重要运用 2 2会用万有引力定律计算天体质量，了解会用万有引力定律计算天体质量，了解“称量地球质称量地球质量量“计算太阳质量的根本思绪计算太阳质量的根本思绪 3 3认识万有引力定律的科学成就，领会科学思想方法认识万有引力定律的科学成就，领会科学思想方法4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 重点难点重点难点【重点】【重点】 运用万有引力定律计算天体的质量运用万有引力定律计算天体的质量 【难点】【难点】

2、在详细的天体运动中运用万有引力定律处理问题在详细的天体运动中运用万有引力定律处理问题重点难点重点难点4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 教学建议教学建议教学建议教学建议4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 新课导入新课导入新课导入新课导入 【导入一】【导入一】 1卡文迪许实验测引力常量的原理是什么？卡文迪许实验测引力常量的原理是什么？ 答：利用引力矩与金属丝的改动力矩的平衡来求得答：利用引力矩与金属丝的改动力矩的平衡来求得 2引力常量的测出的物理意义引力常量的测出的物理意义 答：使万有引力定律有了其实践意义，可以求得地球的质答：使万有引力定律有了其实践意义，可以求得地球的质量等对

3、了，引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的开量等对了，引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的开展起了很大的推进作用，这节课我们来学习万有引力定律在天展起了很大的推进作用，这节课我们来学习万有引力定律在天文学上的运用文学上的运用4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 新课导入新课导入 【导入二】 提问：伽利略在研讨杠杆原理后，曾经说过一句什么名言？ (给我一个支点，我可以撬动地球) 提问：天平是根据杠杆原理丈量物体质量的仪器，那么根 据伽利略的名言，我们能否可以用天平丈量地球的质量？那我们如何丈量宏大的天体质量？万有引力给我们提供了协助. 4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 知识

4、必备知识必备知识必备知识必备 知识点一地球质量的计算知识点一地球质量的计算 1 1假设不思索地球自转的影响，地面上质量为假设不思索地球自转的影响，地面上质量为m m的物的物体所受的重力近似等于地球对物体的体所受的重力近似等于地球对物体的_ 2 2公式：公式：mgmg_由此式可得出地球的质量由此式可得出地球的质量M M_引力 4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 知识必备知识必备匀速圆周匀速圆周 万有引力万有引力 4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 知识必备知识必备 知识点三发现未知天体知识点三发现未知天体 1 11818世纪，人们观测到太阳系第七个行星世纪，人们观测到太阳系第七个

5、行星天王天王星的轨道和用万有引力定律计算出来的轨道有一些偏向星的轨道和用万有引力定律计算出来的轨道有一些偏向 2 2根据已发现的天体的运转轨道结合万有引力定律根据已发现的天体的运转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，如推算出还没发现的未知天体的轨道，如_就是这样发现就是这样发现的的留意：海王星的发现和哈雷彗星的留意：海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归最终确立了万按时回归最终确立了万有引力定律的位置有引力定律的位置海王星海王星 4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 考点一计算天体的质量考点一计算天体的质量 想一想想一想 根据月球绕地球做圆周运动的规律运用万

6、有引根据月球绕地球做圆周运动的规律运用万有引力定律求出的天体的质量是地球的质量还是月球的质量？力定律求出的天体的质量是地球的质量还是月球的质量？ 学习互动学习互动4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动万有引力万有引力 4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 例1 某天体的一颗卫星沿圆轨道运转，轨道半径是6.8103 km，周期是5.6103s，引力常量G6.671011 Nm2/kg2.那么此天体的质量大约是()A6.01023 kg B4.01024 kgC6.01024 kg D4.01023 kg4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习

7、互动学习互动4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 点评 此题为运用万有引力定律计算中心天体质量的根本计算题，解题时主要留意数值计算的准确性，尤其是代入数据时要一致成国际单位 考点二天体密度的计算 想一想 计算天体密度时，一定要知道其体积吗？4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 答案 不一定4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 点评 地球外表处的物

8、体的重力受地球自转的影响，高中物理只需求掌握赤道和两极位置的定量分析4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 点评点评 要掌握日常知识中地球的公转周期、地球的自要掌握日常知识中地球的公转周期、地球的自转周期、月球的公转周期等，在估算天体质量时，往往作为转周期、月球的公转周期等，在估算天体质量时，往往作为隐含条件加以利用隐含条件加以利用 考点三发现未知天体 想一想 海王星被称为“笔尖下发现的行星，缘由就是计算出来的轨道和预测的位置跟实践观测的结果非常接近科学

9、家在推测海王星的轨道时，运用的物理规律有哪些？4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 答案 万有引力定律、牛顿第二定律、圆周运动规律等4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动海王星 哈雷彗星 要点总结要点总结 除了可以运用万有引力定律计算天体的质量外，还可以除了可以运用万有引力定律计算天体的质量外，还可以运用万有引力定律发现未知天体，运用万有引力定律发现未知天体，_的发现和的发现和_的的“按时回归确立了万有引力定律的位置按时回归确立了万有引力定律的位置4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 学习互动学习互动 例例4 4 以下说法正确的选项是以下说法

10、正确的选项是( () ) A A海王星是人们直接运用万有引力定律计算出海王星是人们直接运用万有引力定律计算出轨道而发现的轨道而发现的 B B天王星是人们根据万有引力定律计算出轨道天王星是人们根据万有引力定律计算出轨道而发现的而发现的 C C海王星是人们经过长期的太空观测而发现的海王星是人们经过长期的太空观测而发现的 D D天王星的运转轨道与由万有引力定律计算的天王星的运转轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏向，其缘由是天王星遭到轨道外的行星的引力轨道存在偏向，其缘由是天王星遭到轨道外的行星的引力作用，由此，人们发现了海王星作用，由此，人们发现了海王星4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就

11、学习互动学习互动 解析解析 D D由行星的发现历史可知，天王星并不是根由行星的发现历史可知，天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是经过观据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是经过观测发现，也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的，测发现，也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的，而是人们发现天王星的实践轨道与实际轨道存在偏向，然而是人们发现天王星的实践轨道与实际轨道存在偏向，然后运用万有引力定律计算出后运用万有引力定律计算出“新星的轨道，从而发现了新星的轨道，从而发现了海王星，只需选项海王星，只需选项D D正确正确4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 备用习

12、题备用习题备用习题备用习题4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 备用习题备用习题4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 自我检测自我检测自我检测自我检测4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 自我检测自我检测4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 自我检测自我检测4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 自我检测自我检测4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 自我检测自我检测 3(发现未知天体发现未知天体)关于万有引力定律运用于天文学研讨关于万有引力定律运用于天文学研讨的历史现实，以下说法正确的选项是的历史现实，以下说法正确的选项是() A天王星、海王星都是运用万有引力

13、定律经过大量计算天王星、海王星都是运用万有引力定律经过大量计算以后发现的以后发现的 B18世纪时人们发现太阳的第七颗行星的运动轨道总是世纪时人们发现太阳的第七颗行星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏向，于是人同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏向，于是人们推测出在这颗行星的轨道外还有一颗行星们推测出在这颗行星的轨道外还有一颗行星 C太阳的第八颗行星是牛顿运用本人发现的万有引力定太阳的第八颗行星是牛顿运用本人发现的万有引力定律经过大量计算而发现的律经过大量计算而发现的 D以上说法都正确以上说法都正确4 4万有引力实际的成就万有引力实际的成就 自我检测自我检测 解析

14、解析 B B天王星是在天王星是在17811781年被发现的，而卡文迪许年被发现的，而卡文迪许测出引力常量的值是在测出引力常量的值是在17891789年，在此之前人们还不能用万年，在此之前人们还不能用万有引力定律做具有实践意义的计算，应选项有引力定律做具有实践意义的计算，应选项A A错误，错误，B B正确；正确；太阳的第八颗行星是在太阳的第八颗行星是在18461846年被发现的，而牛顿发现的万年被发现的，而牛顿发现的万有引力定律于有引力定律于16871687年发表在牛顿的年发表在牛顿的 中，选项中，选项C C错误错误专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题

15、 教学目的教学目的教学目的教学目的 1清楚人造地球卫星绕地球运动的向心力来源清楚人造地球卫星绕地球运动的向心力来源地球地球对行星的万有引力对行星的万有引力 2会计算各种卫星的运转参量，能比较不同轨道会计算各种卫星的运转参量，能比较不同轨道(高度不高度不同同)上的卫星运转参量的大小上的卫星运转参量的大小 3清楚地球同步卫星，能将地球卫星的研讨方法迁移运清楚地球同步卫星，能将地球卫星的研讨方法迁移运用到绕月飞行的嫦娥探测器的运转规律的研讨中用到绕月飞行的嫦娥探测器的运转规律的研讨中专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 重点难点重点难点【重点】【重点】 (1) (1)人造卫星运转参量比较人造卫星

16、运转参量比较 (2) (2)地球同步卫星地球同步卫星 【难点】【难点】 卫卫 星星( (飞船、探测器、空间站飞船、探测器、空间站) )变轨问题变轨问题重点难点重点难点专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 教学建议教学建议教学建议教学建议 本节研讨人造卫星问题，包括飞船、探测器、空间站问题，本节研讨人造卫星问题，包括飞船、探测器、空间站问题，本节内容的教学应首先从人造卫星的动力学分析入手，定量讨本节内容的教学应首先从人造卫星的动力学分析入手，定量讨论出人造卫星各个运转参量的决议关系式，据此可进一步研讨论出人造卫星各个运转参量的决议关系式，据此可进一步研讨人造卫星的变轨问题和同步卫星问题人造卫

17、星的变轨问题和同步卫星问题专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 新课导入新课导入新课导入新课导入 【导入一】【导入一】 同窗们经常收看卫星电视节目，卫星电视信号就是经过通同窗们经常收看卫星电视节目，卫星电视信号就是经过通讯卫星进展转播的，卫星为什么能高高悬挂在天上呢？这节课讯卫星进展转播的，卫星为什么能高高悬挂在天上呢？这节课我们重点研讨人造卫星问题我们重点研讨人造卫星问题 【导入二】【导入二】 同窗们都知道月球是地球的卫星，而且地球只需一个天然同窗们都知道月球是地球的卫星，而且地球只需一个天然卫星，但是月球并不孤单，人类迄今为止曾经给月球发射了很卫星，但是月球并不孤单，人类迄今为止曾经给

18、月球发射了很多小同伴多小同伴人造地球卫星这节课我们重点研讨人造卫星问人造地球卫星这节课我们重点研讨人造卫星问题题. 专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动 考点一人造卫星运转参量比较考点一人造卫星运转参量比较 例例1 (1 (多项选择多项选择) )如图如图Z21Z21所示，所示，a a、b b、c c是在地球是在地球大气层外同一平面内沿圆形轨道运动的三颗卫星，大气层外同一平面内沿圆形轨道运动的三颗卫星，那么那么( () ) 图图Z21 Z21 学习互动学习互动专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动 Ab、c的角速度相等，且大于的角速度相等，且大于a的角速

19、度的角速度 Bb、c的周期相等，且大于的周期相等，且大于a的周期的周期 Cb、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度的向心加速度 Db、c的线速度大小相等，且小于的线速度大小相等，且小于a的线速度的线速度专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动 考点二地球同步卫星 例3(多项选择)关于地球同步卫星，以下说法正确的选

20、项是() A它们的质量一定是一样的 B它们的周期、高度、速度大小一定是一样的 C我国发射的地球同步卫星可以定点在北京上空 D我国发射的地球同步卫星必需定点在赤道上空专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动 考点三卫星(飞船、探测器、空间站)变轨问题 例4(多项选择)我国已于2021年9月末发射“天宫一号目的飞行器，11月初发射“神舟八号飞船并与“天宫一号实现胜利对接图Z22为“天宫一号和“神舟八号绕地球做匀速圆周运动时的表示图，A代表“天宫一号，B代表“神舟八号，虚线为各自的轨道由此可以断定()专题课：人造卫星问题专题课：人造卫星问题 学习互动学习互动 A“天宫一号的运转速率大于“神舟八号的运转速率 B“天宫一号的周期等于“神舟八号的周期 C“天宫一号的向心加速度小于“神舟八号的向心加速度 D“神舟八号适度加速有能够与“