《黑龙江省虎林市高级中学人教版高中物理必修二课件：6.4万有引力理论的成就》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黑龙江省虎林市高级中学人教版高中物理必修二课件：6.4万有引力理论的成就（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、回顾所学内容 1 物体做圆周运动的向心力公式是什么 分别写出向心力与线速度 角速度以及周期的关系式 2 万有引力定律的内容是什么 如何用公式表示 3 重力 一 称量地球的质量 若不考虑地球自转的影响 地面上物体的重力等于地球对它的引力 M 其中g R在卡文迪许之前已经知道 而卡文迪许测出G后 就意味着我们也测出了地球的质量 例1 设地面附近的重力加速度g 9 8m s2 地球半径R 6 4 106m 引力常量G 6 67 10 11Nm2 kg2 试估算地球的质量 已知月球作圆周运动的的轨道半径为r 周期为T 地球对月球的万有引力来提供它做圆周运动的向心力 则地球的质量是多少 开普勒第三定律中
2、的k与中心天体有关 二 天体质量的计算 2 地球作圆周运动的向心力是由什么力来提供的 思考 应用万有引力可算出地球的质量 能否算出太阳的质量呢 地球作圆周运动的向心力是由太阳对地球的万有引力来提供的 地球作圆周运动的向心力是由太阳对地球的万有引力来提供的 求解思路 环行天体的向心力由中心天体对其万有引力提供 具体方法 只要知道待求天体 M 的任意一环行天体的运行规律 即可求得中心天体质量 且与环行天体的质量 m 无关 1 利用下列哪组数据可以计算出地球的质量 A 已知地球的半径R地和地面的重力加速度gB 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期TC 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
3、r和线速度vD 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T ABCD 已知天体半径R和卫星围绕天体做匀速圆周运动的半径r和周期T 三 天体质量或密度的估算 式中r 卫星轨道半径 R 天体半径 例题 若月球围绕地球做匀速圆周运动 其周期为T 又知月球到地心的距离为r 地球半径R 试求出地球的密度 若已知地球近地卫星公转周期T 试求地球密度 例题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 s 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 引力常量 解 设想中子星赤道处一小块物质 只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时 中子星才不会瓦解 设中子星的密度为 质量为M 半径为R 其周期为T 位于赤道处的小物块质量为m 则有由以上各式得代入数据解得 四 小结 这节课我们主要掌握的知识点是 1 万有引力定律在天文学中的应用 一般有两条思路 2 环绕天体所需的向心力由中心天体对环绕天体的万有引力提供 1 地面 或某星球表面 的物体的重力近似等于万有引力 2 了解了万有引力定律在天文学中具有的重要意义
