新人教必修二高一物理《万有引力理论的成就》课件.ppt

1、普通高中课程标准实验教科书 物理必修2,6.4万有引力理论的成就,复习回顾：,1.向心加速度的三种表达形式。 2.万有引力定律的内容、公式及适用条件。 3.引力常量的数值及测量者。,万有引力理论的成就,6.4,学习目标：,1.会用万有引力定律求中心天体的质量 2.掌握解决天体运动问题的两条思路 3.了解万有引力定律在天文学上的重要应用. 1.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法. 2.通过求解太阳、地球的质量，培养理论联系实际的运用能力与较复杂的数学运算能力. 通过发现未知天体的过程，懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点.,能力目标：,情感目标：,知

2、识目标：,阿基米德 ：给我一个支点 ，就可以撬起地球。 卡文迪许：让我做一个实验，就可以称出地球的质量。,1.如何“称”地球的质量？需 满足什么条件？知道哪些物理量？,探究一,阅读课文请思考：,地球的半径: R=6400km 引力常量: 地面重力加速度: 9.8m/S2,得,=6.0 x1024(kg),=,重力、万有引力和向心力之间的关系,F万,G,F向,F万,G,F万,G,F向,r,重力和向心力是万有引力的两个分力,（1）静止在地面上的物体，若考虑地球自转,（2）静止在地面上的物体，若不考虑地球自转,FN,R,an/g =,0.0034,两极：F万=G,赤道：F万=G+F向,随堂练：,1.

3、宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（ ） A . 0 CGMm/(R+h)2 B. GM/(R+h)2 DGM/h2,B,随堂练：,2、飞船以a=g /2 的加速度匀加速上升，由于超重现象，某时刻用弹簧秤测得质量为10kg的物体重量为75N由此可知，飞船所处位置距地面高度为多大？（地球半径为6400km，g=10m/s2）,解：根据牛顿第二定律得： F-mg=ma， 得g=2.5m/s2 根据万有引力等于重力得， GMm /R2 =mg

4、GMm /(R+h)2 =mg 联立两式得，R+h=2R 则h=R=6400km 答：飞船所处位置距地面高度为6400km,随堂练：,3.假如你随“玉兔”号踏上月球表面，给你一只弹簧秤和一个已知质量为m的砝码，且已经知道月球半径R和引力常量G，能否测出月球的质量？怎样测定？,探究二,1.行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由谁提供？ 2.如何求太阳的质量？ 3.是否需要考虑八大行星之间的万有引力？ 4.应用上述方法能否求出环绕行星的质量？,阅读课文请思考：,地球绕太阳公转的轨道 半径为 ： 周期为： 引力常量：,6.0X1024/2.0X1030=3X10-6,得,反思：,1.不同行星与太阳的距离

5、r和围绕太阳公转的周期T都是各不相同的，但是不同行星的r，T计算出来的太阳质量必须是一样的！上面的公式能否保证这一点？,得,随堂练：,4.过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的1/20。该中心恒星与太阳的质量比约为（ ） A1/10 B.1 C5 D10,B,根据行星受的万有引力提供向心力，还可以用哪些方法求太阳的质量？,思考,（4）若已知r、 ，则 ，得,反思：,2.既然已经求得太阳的质量，那么太阳的密度又是多少呢？再知道什么量就可以解决这个问题？请写出太阳密度的表达式。,请阅读课本“发现未知天体”，回答如下问题：,1.笔尖下发现的行星是哪一颗行星？ 2.人们用类似的方法又发现了哪颗星？,发现未知天体,探究三,发现未知天体,预见并发现未知行星,是万有引力理论威力和价值的最生动例证. 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 ,航天飞机的发射,飞向太空,在太空行走,小结:,这节课我们主要掌握的知识点是：,2.万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路：,(2) 环绕天体所需的向