《人教版物理必修二同步导学精品课件：第六章 万有引力与航天 第4节 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版物理必修二同步导学精品课件：第六章 万有引力与航天 第4节 .ppt（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 万有引力与航天 第四节万有引力理论的成就 课前预习 1 原理若不考虑地球自转的影响 地面上质量为m的物体所受的重力近似等于地球对物体的 2 关系式mg 3 结果地球的质量为 M 5 96 1024kg 计算地球的质量 引力 计算天体的质量 万有引力 距离 周期 1 海王星的发现英国剑桥大学的学生 和法国年轻的天文学家 根据天王星的观测资料 利用万有引力定律计算出天王星外 新 行星的轨道 1846年9月23日 德国的 在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星 海王星 2 其他天体的发现近100年来 人们在海王星的轨道之外又发现了 阋神星等几个较大的天体 发现未知天体 亚当斯 勒维耶 伽勒 冥
2、王星 判一判 1 天王星是依据万有引力定律计算的轨道而发现的 2 海王星的发现确立了万有引力定律的地位 3 牛顿根据万有引力定律计算出了海王星的轨道 4 地球表面的物体的重力必然等于地球对它的万有引力 5 若只知道某行星绕太阳做圆周运动的半径 则可以求出太阳的质量 6 若知道某行星绕太阳做圆周运动的线速度和角速度 则可以求出太阳的质量 选一选 多选 2003年8月29日 火星 地球和太阳处于三点一线 上演 火星冲日 的天象奇观 这是6万年来火星距地球最近的一次 与地球之间的距离只有5576万公里 为人类研究火星提供了最佳时机 如图所示为美国宇航局最新公布的 火星冲日 的虚拟图 则有 A 200
3、3年8月29日 火星的线速度大于地球的线速度B 2003年8月29日 火星的线速度小于地球的线速度C 2004年8月29日 火星又回到了该位置D 2004年8月29日 火星还没有回到该位置 BD 想一想 1969年7月21日 美国宇航员阿姆斯特朗在月球上烙下了人类第一只脚印 如图 迈出了人类征服宇宙的一大步 在月球上 如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林用弹簧秤测出质量为m的仪器的重力为F 而另一位宇航员科林斯驾驶指令舱 在月球表面附近飞行一周 记下时间为T 试回答 只利用这些数据 引力常量G已知 能否估算出月球的质量 若能 请写出表达式 不能 请说明理由 课内探究 观察下面两幅图片 请思考 探究一天
4、体质量和密度的计算 1 如果知道自己的重力 你能否求出地球的质量 2 如何能测得太阳的质量呢 求天体质量和密度的几种方法 特别提醒 1 利用万有引力提供向心力的方法只能求解中心天体的质量 而不能求出做圆周运动的行星或卫星的质量 2 要注意R r的区分 R指中心天体的半径 r指行星或卫星的轨道半径 为了研究太阳演化进程 需知道目前太阳的质量M 已知地球半径R 6 4 106m 地球质量m 6 1024kg 日地中心的距离r 1 5 1011m 地球表面处的重力加速度g 10m s2 1年约为3 2 107s 试估算目前太阳的质量M 保留二位有效数字 引力常量未知 解题指导 求天体质量的方法主要有
5、两大类 一类是利用此天体的一个卫星 或行星 绕它做匀速圆周运动的有关规律来求 另一类是利用天体表面处的重力加速度来求 这两类方法本质上都是对万有引力定律的应用 答案 2 0 1030kg 对点训练1 多选 2013年6月11日17时38分 我国利用 神舟十号 飞船将聂海胜 张晓光 王亚平三名宇航员送入太空 设宇航员测出自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T 离地高度为H 地球半径为R 则根据T H R和引力常量G 能计算出的物理量是 A 地球的质量B 地球的平均密度C 飞船所需的向心力D 飞船线速度的大小 ABD 已知地球 火星都绕太阳转动 火星的公转半径是地球的1 5倍 根据以上材料 1 地球和
6、火星 谁绕太阳转一圈时间长 公转周期之比是多少 2 地球和火星 谁绕太阳运动的速度大 运动速度之比是多少 探究二应用万有引力定律分析计算天体运动的问题 特别提醒 应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件 如地球公转一周时间是365天 自转一周是24小时 其表面的重力加速度约为9 8m s2等 湖北宜昌市葛洲坝中学2016 2017学年高一下学期期中 如图所示 在火星与木星轨道之间有一小行星带 假设该带中的小行星只受到太阳的引力 并绕太阳做匀速圆周运动 下列说法正确的是 A 太阳对各小行星的引力相同B 各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星
7、的向心加速度值D 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 C 解题指导 根据太阳对行星的万有引力提供行星运动的向心力求解 对点训练2 内蒙古赤峰二中2017 2018学年高二下学期月考 多选 宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动时 由于地球遮挡阳光 会经历 日全食 过程 如图所示 已知地球的半径为R 地球质量为M 引力常量为G 地球自转周期为T0 太阳光可看作平行光 宇航员在A点测出的张角为 则 AD 素养提升 1 建模背景 宇宙中两颗靠得很近的天体构成一个 双星系统 两颗天体以它们连线上的一点为圆心 做匀速圆周运动 两天体与圆心始终在同一条直线上 2 模型特点 1 运动特点
8、 两颗子星绕着连线上的一点做圆周运动 所以它们的周期T是相等的 角速度 也是相等的 又根据v r 可得它们的线速度与轨道半径成正比 双星模型 中国科技大学附中2015 2016学年高一下学期期中 天文学家观测河外星系大麦哲伦云时 发现了LMCX 3双星系统 它由可见星A和不可见的暗星B构成 两星视为质点 不考虑其他天体的影响 A B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动 它们之间的距离保持不变 如图所示 引力常量为G 由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T 1 可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m 的星体 视为质点 对它的引力 设A和B的质量分别为m1 m2 求m 用m1 m2表示 2 求暗星B的质量m2与可见星A的速率v 运行周期T和质量m1之间的关系式 课堂达标 课时作业
