高中物理万有引力定律的应用课件

1、万有引力定律的应用万有引力定律的应用1.了解应用万有引力定律解决问 题的基本思路.3.会根据条件计算天体的密度.2.掌握两种算天体质量的方法4.会比较两个行星个物理量的大小5.了解发现未知天体的基本思路1.将行星（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动.万有引力充当向心力F引=F向.适用于运动的物体与中心体有一段距离，没接触或刚好接触的情景,题中出现“匀速圆周运动,周期,角速度，线速度”时用。2.在球体表面附近F引=G重，适用于物体运动缓慢，向心力可以忽略，物体位于中心体表面和空中的情景,题中出现“重力加速度，星体表面，或表面附近”等时使用。2MmGr222x2()mavmrmrmrTmg中心天体中

2、心天体M转动天体转动天体m轨道半经轨道半经r天体半经天体半经R天体质量的计算方法一. 已知天体的球体半径R和球体表面重力加速度g.求天体的质量基本思路22mgMmGgRMGR天体质量的计算方法二. 已知行星（或卫星）的公转周期T、轨道半径r，可求出中心天体的质量M（但不能求出行星或但不能求出行星或卫星的质量卫星的质量m m）天体质量的计算基本思路222322m ()4MmGrrrTMGT天体密度的计算基本思路： 根据上面两种方式算出中心天体的质量M，结合球体体积计算公式 物体的密度计算公式求出中心天体的密度343vRmV天体密度的计算mV343vR2gMGR34gRG天体密度的计算343vRm

3、V2324rMGT3233GrRT23GT当rR时例题：某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4.5103s，则该星球的平均密度是多少？解析：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以 22)2(TmrrMmG贴地飞行时， 星Rr 该星球的平均密度为：334星RMVM联立上面三式得：23GT22111067. 6kgmNGsT3105 . 4代入数值：33/1098. 6mkg可得：比较卫星的各个量基本思路.万有引力充当向心力F引=F向.2MmGr2GMrvmvr23GMrmr232()2rGMmrTTxx2maaGMr发现未知天体基本思路. 当一

4、个已知行星的实际轨道和理论计算的轨道之间有较大的误差时，说明还有未知的天体给这个行星施加引力. 理论指导实践发现未知天体、海王星的发现海王星的发现 英国剑桥大学的学生，英国剑桥大学的学生，23岁的亚当斯，经过计算，岁的亚当斯，经过计算，提出了新行星存在的预言他根据万有引力定律和天提出了新行星存在的预言他根据万有引力定律和天王星的真实轨道逆推，预言了新行星不同时刻所在的王星的真实轨道逆推，预言了新行星不同时刻所在的位置位置同年，法国的勒维列也算出了同样的结果，并把同年，法国的勒维列也算出了同样的结果，并把预言的结果寄给了柏林天文学家加勒预言的结果寄给了柏林天文学家加勒 当晚（当晚（1846.3.

5、14），），加勒加勒把望远镜对准把望远镜对准勒维列预言勒维列预言的的位置，果然发现有一颗新的行星位置，果然发现有一颗新的行星就是海王星就是海王星.海王星海王星地貌、冥王星的发现冥王星的发现海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新行星的存在在预言提出之后，1930年，汤博（Tom baugh）发现了这颗行星冥王星冥王星的实际观测轨道与理论计算的一致，所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗行星了冥王星与其卫星美国2001年发射，并于2006至2008年访问冥王星的宇宙飞船思考讨论 1.2020年我们班的某同学驾驶着神州号宇年我们班的某同学驾驶着神州号宇宙飞船飞近某一不知名的行星宙飞船飞近某一不知名的行星,并进入靠近该行并进入靠近该行星表面的圆形轨道运行星表面的圆形轨道运行, 对该行星进行观测需对该行星进行观测需要