版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
复习:1、万有引力定律的内容是什么?2、该定律的适用条件是什么?3、比例系数G是怎样测量的?关于万有引力的说明:(1)普遍性:它是自然界中物质之间的基本的相互作用之一,存在于任何客观存在的两部分有质量之间。(2)相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。(3)宏观性:通常情况下,它非常小。只有在质量巨大的天体间,它的存在才有宏观物理意义。4万有引力理论的成就西安高新第一中学祁少军一、天体质量的计算探究一:
地球的质量到底有多大?这个问题困扰了科学家许多年。已知地球表面的重力加速度是g=9.8m/s2,地球的半径是6400km,万有引力常量是G=6.67×10-11Nm2/kg2。你能否根据这些数据计算地球的质量吗?。方法:若不考虑地球自转的影响,地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的万有引力,即:GM=gR2黄金代换式
思考:根据所学的知识你能解释为什么可以不考虑地球自转的影响呢?
结论:向心力远小于重力,万有引力大小近似等于重力。因此一般粗略计算中不考虑(或忽略)地球自转的影响。RMθωrmmgF向F引试求:质量为1kg的物体静止在赤道上时的向心加速度。(已知地球半径R=6.×106m)答案:a=0.034m/s2点评:重力加速度g的变化1)重力是万有引力的分力万有引力自转向心力重力3)重力加速度g的大小在地表球面时离地面h高处
在赤道时重力最小、两极时最大且等于万有引力。2)重力加速度g的变化随纬度增大而增大,随高度增大而减小RMθωrmmgF向F引
方法1、选定一颗绕地球转动的卫星(例如月球),测定卫星的轨道半径和周期。
方法2、若已知卫星绕地球做匀速圆周运动的的半径r和运行的线速度v。探究二:你还有其他办法测量出地球的质量吗?需要测量那些物理量呢?应用万有引力计算天体质量的基本思路:1.确定中心天体,找出绕该天体作匀速圆周运动的物体;2.建立天体运动的基本方程;F万=F向3.明确方程中各物理量的涵义。【例一】已知引力常量G、地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为r,地球绕太阳运行的周期T,仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有()A.地球的质量
B.太阳的质量
C.太阳的半径
D.地球绕太阳的运行速率BD
【练习】已知下列哪组数据,可以计算出地球的质量M()A、地球绕太阳运行的周期T地及地球距离太阳中心的距离R地日
B、月球绕地球运行的周期T月及月球离地球中心的距离R月地
C、人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫
D、若不考虑地球的自转,已知地球的半径及重力加速度
说明:根据地球卫星绕地球运行的参数(如周期、轨道半径),能推算出地球的质量,但不能推算卫星的质量;根据行星绕太阳运行的参数,能推算太阳的质量,但不能推算行星的质量。BCD探究三:如何计算地球的密度?二、天体密度的计算
若已知半径为R的球体体积的计算式为则地球的平均密度表达式为
。思考:你能否估算太阳的质量和密度呢?如何知道宇宙中一个未知天体的质量和密度呢?方法点拨:了解绕着这个天体做匀速圆周运动的星体一些信息。
【例二】一艘宇宙飞船飞到月球的表面附近,绕月球做近表面匀速圆周运动。若宇航员用一只机械表测得绕得一周所用时间为T,则月球的平均密度是多大?
【例一】天文观察得某行星线速度为v,离太阳距离r,则可知太阳质量为
;若从太阳发出的光射到地面需要约8分20秒,试估算太阳质量。
【例三】
(04高考第23题,16分)在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。HV请阅读课本“发现未知天体”,回答以下问题:三、发现未知天体冥王星海王星问题2:人们用类似的方法又发现了哪颗行星?问题1:笔尖下发现的行星是哪一颗行星?
诺贝尔物理学奖获得者,物理学家冯·劳厄说:
“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样,如此有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。从此以后,这门自然科学成了巨大的精神王国……
”
当时有两个青年--英国的亚当斯(Adams)和法国的勒威耶(LeVerrier)在互不知晓的情况下分别进行了整整两年的工作。1845年亚当斯先算出结果,但格林尼治天文台却把他的论文束之高阁。1846年9月18日,勒威耶把结果寄到了柏林,却受到了重视。柏林天文台的伽勒(J.G.Galle)于第二天晚上就进行了搜索,并且在离勒威耶预报位置不远的地方发现了这颗新行星。海王星的发现使哥白尼学说和牛顿力学得到了最好的证明。科学史上的一段佳话小结本课:(当卫星在天体表面做近地飞行呢?)(1)某星体m围绕中心天体M做圆周运动的周期为T,半径为r
(3)中心天体密度(2)已知中心天体的半径R和表面gGM=gR2黄金代换式万有引力定律的应用测天体的质量、密度行星、卫星的运动宇宙速度同步卫星思路一:天体表面重力近似等于万有引力思路二:天体运动中,万有引力提供物体圆周运动向心力重力加速度g方法归纳:【例四】(2000北京春招)地核的体积约为整个地球体积的16%,地核的质量约为地球质量的34%,经估算,地核的平均密度为____(结果取两位有效数字)。(已知地球表面g=9.8m/s2,
)
【例五】(2001年上海)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率。由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T,下列表达式中正确的是()A、T=B、T=
C、T=D、T=AD【例六】中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T=1/30s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67×10-11m3/kg2.s)【例七】(1998年全国卷)宇航员站在某一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球。经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。LV【例八(2001·春季)】两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 网络教育讲师在线教学与学习效果KPI考核表
- 软件开发团队成员项目完成度绩效评定表
- 医疗机构违规收费整改报告(2篇)
- 2026年驾驶员安全教育培训考试试卷(附答案)
- 家电产品售后服务工程师响应速度及维修技术KPI考核表
- 关于安排年度生产计划的通知7篇
- 家庭厨房餐具摆放规范操作指导书
- 2026乐东黎族自治县委社会工作部招聘社区专职工作人员考试参考题库及答案解析
- 2026年昆明绕城高速公路开发有限公司收费员招聘(6人)笔试参考题库及答案解析
- 建筑装饰材料进场检验操作规范指南
- 返工控制程序
- 2026年4月自考马克思主义基本原理真题含答案
- 装饰装修监理质量评估报告
- 华能集团 风电工程初步设计内容及深度规定
- 2022版儿童中枢性性早熟诊断与治疗专家共识
- 春季中医养生防病智慧全攻略
- 中国大唐集团招聘笔试题库2026
- 2025年10月自考13886经济学原理初级试题及答案
- 2025-2026学年湖南师大附中七年级(上)期中数学试卷
- (2025)义务教育英语课程标准【2025年版】测试题(含参考答案)
- 急性重症有机磷农药中毒护理疑难病例讨论
评论
0/150
提交评论