《万有引力理论的成就》新教材1课件

1、3 万有引力理论的成就第七章 万有引力与宇宙航行第1页，共20页。第2页，共20页。新课引入万有引力定律圆周运动天体的质量第3页，共20页。新课引入要测太阳的质量需要知道哪些物理量?第4页，共20页。第5页，共20页。例2 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的黑洞星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么( )英国天文学家哈雷从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。3 万有引力理论的成就而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。解析：设星球的质量为M，半径为

2、R，两极表面重力加速度为g，平均密度为，砝码的质量为m。一、“称量”地球的质量解析：设星球的质量为M，半径为R，两极表面重力加速度为g，平均密度为，砝码的质量为m。一、“称量”地球的质量一、“称量”地球的质量根据万有引力定律，星球两极表面的重力加速度为而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。表明在赤道上随星球自转做圆周运动的向心力F=(1-90%)mg=0.例2 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的黑洞星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么( )例2 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星

3、球附近存在着一个看不见的黑洞星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么( )一、“称量”地球的质量总结求中心天体的质量和密度的方法一、“称量”地球的质量而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。第七章 万有引力与宇宙航行一、“称量”地球的质量欲求地球的质量怎样选取研究对象?需要哪些物理规律?第6页，共20页。一、“称量”地球的质量第7页，共20页。一、“称量”地球的质量一、“称量”地球的质量而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。英国天文学家哈雷从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。试写出星球平均密度的估算

4、表达式。根据万有引力定律，星球两极表面的重力加速度为C它们做圆周运动的半径与其质量成反比第七章 万有引力与宇宙航行例2 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的黑洞星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么( )C它们做圆周运动的半径与其质量成反比F=(1-90%)mg=0.一、“称量”地球的质量3 万有引力理论的成就第七章 万有引力与宇宙航行一、“称量”地球的质量而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。3 万有引力理论的成就解析：设星球的质量为M，半径为R，两极表面重力加速度为g，平均密度为，砝码的质量为m。联立(1

5、)(2)解得星球的平均密度为英国天文学家哈雷从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。一、“称量”地球的质量忽略地地球的自转请分析可行性第8页，共20页。二、计算天体的质量第9页，共20页。二、计算天体的质量第10页，共20页。二、计算天体的质量怎样求中心天体的密度?总结求中心天体的质量和密度的方法第11页，共20页。三、发现未知天体天王星轨道异常发现海王星第12页，共20页。四、预言哈雷彗星回归在牛顿之前，彗星被看作是一种神秘的现象。英国天文学家哈雷从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算

6、了它们的轨道。发现1531年、1607年和1682年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙，他大胆预言，这三次出现的彗星是同一颗星，周期约为76年，并预言它将于1758年底或1759年初再次回归。1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986 年，它的下次回归将在2061年左右。第13页，共20页。第14页，共20页。典题剖析例1 如果在一个星球上，宇航员为了估测星球的平均密度，设计了一个简单的实验：他先利用手表记下了一昼夜的时间T，然后用弹簧测力计测一个砝码的重力，发现在赤道上的重力为两极的90%。试写出星球平均密度的估算表达式。解析：设星球的质量为M，半径为R，两极表面重力加

7、速度为g，平均密度为，砝码的质量为m。砝码在赤道上失重F=(1-90%)mg=0.1mg表明在赤道上随星球自转做圆周运动的向心力Fn=F=0.1mg而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。根据牛顿第二定律可得根据万有引力定律，星球两极表面的重力加速度为(1)(2)第15页，共20页。典题剖析例1 如果在一个星球上，宇航员为了估测星球的平均密度，设计了一个简单的实验：他先利用手表记下了一昼夜的时间T，然后用弹簧测力计测一个砝码的重力，发现在赤道上的重力为两极的90%。试写出星球平均密度的估算表达式。而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。根据牛顿第二定律可得根据万有引力定律，星球两极表面的重力加速度为(

8、1)(2)联立(1)(2)解得星球的平均密度为第16页，共20页。典题剖析例2 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的黑洞星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么( )A它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B它们做圆周运动的周期与其质量成反比C它们做圆周运动的半径与其质量成反比D它们所受的向心力与其质量成反比C第17页，共20页。第18页，共20页。试写出星球平均密度的估算表达式。表明在赤道上随星球自转做圆周运动的向心力3 万有引力理论的成就第七章 万有引力与宇宙航行英国天文学家哈雷从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。联立(1)(2)解得星球的平均密度为根据万有引力定律，星球两极表面的重力加速度为试写出星球平均密度的估算表达式。怎样求中心天体的密度?解析：设星球的质量为M，半径为R，两极表面重力加速度为g，平均密度为，砝码的质量为m。试写出星球平均密度的估算表达式。解析：设星球的质量为M，半径为R，两极表面重力加速度为g，平均密度为，砝码的质量为m。发现1531年、1607年和1682年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙，他大胆预言，这三次出现的彗星是同一颗星，周期约为7