《榆林市第二中学高一物理万有引力定律在天文学上的应用 新课标 人教 0》由会员分享，可在线阅读，更多相关《榆林市第二中学高一物理万有引力定律在天文学上的应用 新课标 人教 0（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、万有引力定律的内容和公式万有引力定律的内容和公式 宇宙间的一切物体都是互相吸引的宇宙间的一切物体都是互相吸引的.两个物体间两个物体间的引力的大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它的引力的大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比们的距离的平方成反比.公式：公式：F=Gm1m2/r2, 其中其中G叫引力常量叫引力常量. 适用条件：适用条件： 公式公式适用于适用于质点间质点间的相互作用的相互作用.当两个物体间的距离远远当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时大于物体本身的大小时.物体可视为质点物体可视为质点.均匀的球体均匀的球体也可以视也可以视为质点，为质点，r是两球心间的距离是两球
2、心间的距离.想一想：想一想：1、卡文迪许实验测万有引力常量的原理？2、万有引力常量的测出的物理意义。答：利用引力矩与金属丝的扭转力矩的平衡来求得。答：1、使万有引力定律理论用实验的方法得以证明2、使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量等。想一想：四四 万有引力定律在天文学上的应用万有引力定律在天文学上的应用天体质量的计算天体质量的计算求某星体表面求某星体表面的重力加速度的重力加速度发现末知天体发现末知天体分分析析举举例例分分析析思路思路思路思路依据依据 天体运动的展现天体运动的展现圆周运动知识的回顾圆周运动知识的回顾1描述圆周运动的物理量。描述圆周运动的物理量。2. 问向心加速度与上
3、述各物理量之间的关系如何？问向心加速度与上述各物理量之间的关系如何？3如果物体做圆周运动需要什么力。如果物体做圆周运动需要什么力。4问哪些力可以提供向心力？问哪些力可以提供向心力？ 答：线速度、角速度、向心加速度、周期、频率等。答：线速度、角速度、向心加速度、周期、频率等。 答：向心力答：向心力 答：重力、弹力、摩擦力，或它们的合力。答：重力、弹力、摩擦力，或它们的合力。 想一想：想一想：天体运动的向心力天体运动的向心力 比一比：比一比： 利用万有引力定律和圆周运动的知识，推导天体的质量利用万有引力定律和圆周运动的知识，推导天体的质量整理得整理得 ：整理得整理得 ：整理得整理得 ：整理得整理得
4、 ：你一定行：你一定行：诠释以上表达式中各量的物理意义诠释以上表达式中各量的物理意义(1) 式中式中M、的物理意义是什么？、的物理意义是什么？ (2)、描述的是中心天体还是环绕、描述的是中心天体还是环绕天体的物理量？天体的物理量？ (3)利用上述关系式求得的是中心天体的质量利用上述关系式求得的是中心天体的质量还是环绕天体的质量？还是环绕天体的质量？ 答：答：M是中心天体的质量，是环绕天体的质量。是中心天体的质量，是环绕天体的质量。 答：环绕天体。答：环绕天体。 答：中心天体的质量。答：中心天体的质量。 分分析析：设设太太阳阳质质量量为为M M，行行星星质质量量为为m m，由由万万有有引引力力提
5、提供供行星公转的向心力得：行星公转的向心力得：例如：已知某一行星到太阳的距离为例如：已知某一行星到太阳的距离为r r，公，公转周期为转周期为T T，太阳质量为多少？，太阳质量为多少？ 应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：根据行星根据行星（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心力，而（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心力，而 。根据这个关系列方程即可。根据这个关系列方程即可。 练习：已知月球到地球的球心距离为练习：已知月球到地球的球心距离为r=4108m,月亮绕地球运行的周月亮绕地球运行的周期为期为30天，求地球的质量。天，求地球的
6、质量。 解：月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力解：月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力 即有：即有：得：得： 地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系：地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系：物体随地球的自转所需的向心力，是由地球对物体引力的物体随地球的自转所需的向心力，是由地球对物体引力的一个分力提供的，引力的另一个分力才是通常所说的物体一个分力提供的，引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力受到的重力 FFnmg地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系：地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系： 例例：一一个个半半径径比比地地球球大大2 2倍倍，质质量量是是
7、地地球球的的3636倍倍的的行行星星，它它表表面面的的重重力力加加速速度度是是地地球球表表面面的的重重力力加加速速度的（度的（ ） A A6 6倍倍B B1818倍倍C C4 4倍倍D D13.513.5倍倍分析：在星体表面处，分析：在星体表面处，F F引引mg.mg.所以，在地球表面处：所以，在地球表面处：在某星球表面处：在某星球表面处： C 求求某某星星球球表表面面的的重重力力加加速速度度的的思思路路： 一一般般采采用用某某物物体在星体表面受到的重力近似等于其万有引力体在星体表面受到的重力近似等于其万有引力. . 一般采用比例计算法。一般采用比例计算法。练练习习：金金星星的的半半径径是是地
8、地球球的的0.950.95倍倍，质质量量是是地地球球的的0.820.82倍倍，金星表面的重力加速度是多大？金星表面的重力加速度是多大？万有引力定律的理论发现末知天体万有引力定律的理论发现末知天体1845年，英国剑桥学生亚当斯和法国勒维列根据天王星的观年，英国剑桥学生亚当斯和法国勒维列根据天王星的观测资料利用万有引力定律计算预言太阳系第八颗行星的轨道测资料利用万有引力定律计算预言太阳系第八颗行星的轨道1846年年9月月23日晚，德国的加勒和法国的勒维列在预言的日晚，德国的加勒和法国的勒维列在预言的 位置附近发现了太阳系的海王星位置附近发现了太阳系的海王星 1781年发现天王星以后，长期人们怀疑在
9、天王星轨道外面年发现天王星以后，长期人们怀疑在天王星轨道外面存在一颗未知行星存在一颗未知行星1930年年3月月14日，应用万有引力定律发现了太阳系的冥王星日，应用万有引力定律发现了太阳系的冥王星1930年以来，不少人称太阳系存在第十大行星年以来，不少人称太阳系存在第十大行星 2005年年7月月29日，美国加州理工学院行星科学教授麦克日，美国加州理工学院行星科学教授麦克尔尔布朗宣布发现太阳系中第十颗大行星其命名为布朗宣布发现太阳系中第十颗大行星其命名为“2003“2003UB313”UB313” 查一查：查一查： 已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运动情况已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运
10、动情况例在太阳系中，行星绕太阳运动的半径例在太阳系中，行星绕太阳运动的半径r为：为：根据根据 所以所以两式联立得：两式联立得： 依据：依据：巩固练习巩固练习1 1将一物体挂在一弹簧秤上，在地球表面某处伸长将一物体挂在一弹簧秤上，在地球表面某处伸长30mm,30mm,而而在月球表面某处伸长在月球表面某处伸长5mm.5mm.如果在地球表面该处的重力加速度如果在地球表面该处的重力加速度为为9.84 m/s9.84 m/s2 2, ,那么月球表面测量处相应的重力加速度为那么月球表面测量处相应的重力加速度为 A A1.64 m/s1.64 m/s2 2B B3.28 m/s3.28 m/s2 2 C C
11、4.92 m/s4.92 m/s2 2D D6.56 m/s6.56 m/s2 2 2 2地球是一个不规则的椭球，它的极半径为地球是一个不规则的椭球，它的极半径为6357km6357km，赤道，赤道 半径为半径为6378km6378km，物体在两极所受的引力与在赤道所受的引，物体在两极所受的引力与在赤道所受的引 力之比为力之比为A 1.0066 做一做：做一做：9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2024/9/202024/9/20Friday, September 20, 202410、雨中黄叶树，灯下白头人。2024/9/202024/9/202024/9/209/20/2024 11:32:42
12、 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2024/9/202024/9/202024/9/20Sep-2420-Sep-2412、故人江海别，几度隔山川。2024/9/202024/9/202024/9/20Friday, September 20, 202413、乍见翻疑梦，相悲各问年。2024/9/202024/9/202024/9/202024/9/209/20/202414、他乡生白发，旧国见青山。20 九月 20242024/9/202024/9/202024/9/2015、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 242024/9/202024/9/202024/9/209/20/2024
13、16、行动出成果，工作出财富。2024/9/202024/9/2020 September 202417、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2024/9/202024/9/202024/9/202024/9/209、没有失败，只有暂时停止成功！。2024/9/202024/9/20Friday, September 20, 202410、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2024/9/202024/9/202024/9/209/20/2024 11:32:42 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2024/9/202024/9/
14、202024/9/20Sep-2420-Sep-2412、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2024/9/202024/9/202024/9/20Friday, September 20, 202413、不知香积寺，数里入云峰。2024/9/202024/9/202024/9/202024/9/209/20/202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 九月 20242024/9/202024/9/202024/9/2015、楚塞三湘接，荆门九派通。九月 242024/9/202024/9/202024/9/209/20/202416、少年十五二十时，步
15、行夺得胡马骑。2024/9/202024/9/2020 September 202417、空山新雨后，天气晚来秋。2024/9/202024/9/202024/9/202024/9/209、杨柳散和风，青山澹吾虑。2024/9/202024/9/20Friday, September 20, 202410、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2024/9/202024/9/202024/9/209/20/2024 11:32:42 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2024/9/202024/9/202024/9/20Sep-2420-Sep-2412、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错
16、儿。2024/9/202024/9/202024/9/20Friday, September 20, 202413、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2024/9/202024/9/202024/9/202024/9/209/20/202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 九月 20242024/9/202024/9/202024/9/2015、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。九月 242024/9/202024/9/202024/9/209/20/202416、业余生活要有意义，不要越轨。2024/9/202024/9/2020 September 202417、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2024/9/202024/9/202024/9/202024/9/20MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus. 感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉
