《物理必修Ⅱ人教新课标6.4万有引力理论的成就课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理必修Ⅱ人教新课标6.4万有引力理论的成就课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第四节 万有引力理论的成就2课标定位 学习习目标标：1.了解重力等于万有引力的条 件 2会用万有引力定律求中心天体的质质量 3了解万有引力定律在天文学上的重要应应 用 重点难难点：1.利用万有引力定律对对天体进进 行有关计计算 2万有引力定律与牛顿顿第二定律综综合解决 圆圆周运动问题动问题 3核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第四节课前自主学案4课前自主学案引力5匀速圆周万有引力6三、发现发现 未知天体118世纪纪，人们观测们观测 到太阳系第七个行星 天王星的轨轨道和用万有引力定律计计算出 来的轨轨道有一些偏差2根据已发现发现 的天体的运行轨轨道结结合万有 引力定律推算出还还没发现发现 的
2、未知天体的轨轨道 ，如_和_就是这样发现这样发现 的海王星冥王星73海王星和冥王星的轨轨道与计计算结结果不完 全符合，因此人们们猜测测在冥王星外侧还侧还 有未 发现发现 的大行星注意：海王星和哈雷彗星的“按时时回归归”最终终 确立了万有引力定律的地位8核心要点突破一、天体质质量和密度的计计算1求天体质质量的思路绕绕中心天体运动动的其他天体或卫卫星做匀速圆圆 周运动动，做圆圆周运动动的天体(或卫卫星)的向心 力等于它与中心天体的万有引力，利用此关 系建立方程求中心天体的质质量9101112特别别提醒：(1)计计算天体的质质量的方法不仅仅 适用于地球，也适用于其他任何星体注意 方法的拓展应应用明确
3、计计算出的是中心天体 的质质量(2)要注意R、r的区分R指中心天体的半径 ，r指行星或卫卫星的轨轨道半径若绕绕近地轨轨道 运行，则则有Rr.1314A密度 B质质量C半径 D自转转周期15161718193解决天体问题时应问题时应 注意的问题问题(1)在用万有引力等于向心力列式求天体的质质 量时时，只能测测出中心天体的质质量，而环绕环绕 天 体的质质量在方程式中被消掉了(2)应应用万有引力定律求解时还时还 要注意挖掘题题 目中的隐隐含条件如地球公转转一周是365天， 自转转一周是24小时时，其表面的重力加速度约约 为为9.8 m/s2等2021即时应时应 用(即时时突破，小试试牛刀)2(201
4、0年高考天津理综综卷)探测测器绕绕月球做 匀速圆圆周运动动，变轨变轨 后在周期较较小的轨轨道上 仍做匀速圆圆周运动动，则变轨则变轨 后与变轨变轨 前相比 ( )A轨轨道半径变变小 B向心加速度变变小C线线速度变变小 D角速度变变小2223课堂互动讲练(2011年南京高一检测检测 )在某行星上，宇 航员员用弹弹簧秤称得质质量为为m的砝码码重力为为F ，乘宇宙飞飞船在靠近该该星球表面空间飞间飞 行， 测测得其环绕环绕 周期为为T，根据这这些数据求该该星 球的质质量天体质量的估算例124【思路点拨拨】 解答该题应该题应 明确两个关系：(1)在行星表面物体的重力等于星球对对它的万 有引力(2)在行星表
5、面附近飞飞船飞飞行的向心力由万有 引力提供252627变变式训练训练 1 (2011年合肥高一检测检测 )如果我们们 能测测出月球表面的加速度g，月球的半径R和 月球绕绕地球运转转的周期T，就能根据万有引 力定律“称量”月球的质质量了已知引力常 量G，用M表示月球的质质量，关于月球质质量 ，下列各式正确的是( )282930假设设在半径为为R的某天体上发发射一颗该颗该 天体的卫卫星，若它贴贴近天体的表面做匀速圆圆 周运动动的周期为为T1，已知引力常量为为G，则则 该该天体的密度是多少？若这颗卫这颗卫 星距该该天体 表面的高度为为h，测测得在该处该处 做圆圆周运动动的 周期为为T2，则该则该 天
6、体的密度又是多少？天体密度的估算例231323334变变式训练训练 2 如果在一个星球上，宇航员为员为 了估测测星球的平均密度，设计设计 了一个简单简单 的 实验实验 ：他先利用手表，记记下一昼夜的时间时间 T ；然后，用弹弹簧秤测测一个砝码码的重力，发现发现 在赤道上的重力为为两极的90%.试试写出该该星球 平均密度的估算表达式35解析：设设星球的质质量为为M，半径为为R，表面 重力加速度为为g，平均密度为为，砝码码的质质 量为为m.砝码码在赤道上失重190%10%，表明在 赤道上随星球自转转做圆圆周运动动的向心力为为Fn G0.1mg，而一昼夜的时间时间 T就是星球 的自转转周期根据牛顿顿
7、第二定律，有3637天文学家将相距较较近、仅仅在彼此的引 力作用下运行的两颗颗恒星称为为双星双星系 统统在银银河系中很普遍利用双星系统统中两颗颗 恒星的运动动特征可推算出它们们的总质总质 量已 知某双星系统统中两颗颗恒星围绕围绕 它们连线们连线 上的 某一固定点分别别做匀速圆圆周运动动，周期均为为 T，两颗颗恒星之间间的距离为为r，试试推算这这个双 星系统统的总质总质 量(万有引力常量为为G)例3“双星”问题的求解38【思路点拨拨】 双星在他们们的引力作用下 做圆圆周运动动，周期和角速度相同，都是由万 有引力提供向心力【精讲讲精析】 设设两颗颗恒星的质质量分别为别为 m1、m2，做圆圆周运动动
8、的半径分别为别为 r1、r2.根 据题题意有r1r2r根据万有引力定律和牛顿顿定律，有3940【名师归纳师归纳 】 对对于双星问题问题 要注意：(1)两星所需的向心力由两星球间间万有引力提 供，两星球做圆圆周运动动的向心力大小相等(2)双星具有共同的角速度、周期(3)双星始终终与它们们共同的圆圆心在同一条直线线 上41变变式训练训练 3 (2010年高考重庆庆理综综卷)月球与 地球质质量之比约为约为 180.有研究者认为认为 月球和 地球可视为视为 一个由两质质点构成的双星系统统， 它们们都围绕围绕 月地连线连线 上某点O做匀速圆圆周运 动动据此观观点，可知月球与地球绕绕O点运动动 的线线速度大小之比约为约为 ( )42A16400 B180C801 D64001解析：选C.月球与地球做匀速圆周运动的圆心在两质点的连线上，所以它们的角速度相 等，其向心力是相互作用的万有引力，大小 相等，即m2rM2R，所以mr MR，即mvMv，所以vvMm 801，选项C正确43知能优化训练44本部分内容讲解结束点此进进入课课件目 录录按ESC键键退出全屏播 放谢谢谢谢 使 用45
