7.3 万有引力理论的成就 课件(共19张PPT)

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7.3 万有引力理论的成就
天体问题：近似圆周运动
一、重力加速度g的计算
在各个星球上，万有引力表现为重力，即：G=F万
你在月球上的重力和在地球上的重力一样吗？
你在珠穆朗玛峰顶（高度为h）的重力和现在一样吗？
g与星球质量M、
距球心的距离r有关
万有引力指向地心，分解为两个分力：
提供随地球自转的向心力
作为重力
重力是万有引力的一个分力。
拓展：你在赤道和在北极点的重力一样吗？
θ
Fn
R
M
G
m
w
r
F引
θ↑，r↓，Fn=mw2r↓，G↑
纬度越高，重力加速度g越大
在两极：有Gmax= F万
在赤道：有Gmin
思考:
地球上的物体在什么地方时，重力和万有引力大小最接近？
在什么地方，重力和万有引力大小相差最多？
如果到某一天，因某种原因地球自转加快，则地球上物体重量将发生怎样的变化？
当角速度等于多少时，赤道上的物体重量为零？
万有引力指向地心，分解为两个分力：
提供随地球自转的向心力
作为重力
重力是万有引力的一个分力。
拓展：你在赤道和在北极点的重力一样吗？
θ
Fn
R
M
G
m
w
r
F引
θ↑，r↓，Fn=mw2r↓，G↑
纬度越高，重力加速度g越大
在两极：有Gmax= F万
在赤道：有Gmin
实际上，Fn很小，所以平时忽略自转的影响，认为G≈F万
“给我一个支点，我可以撬动球。”
马克土温的感动：科学真是迷人，根据零星的事实，增加一点猜想，竟能有那么多收获！
卡文迪许名言：俺的实验室能称地球重量
二、计算（中心）天体质量
在地上：
黄金公式
求天体的质量！
例1．物体在一行星表面自由落下，第1s内下落了9.8m，若该行星的半径为地球半径的一半，那么它的质量是地球的（ ）倍.
1/2
例2．一物体在地球表面重16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离开地球表面的距离是地球半径的（ ）
　　 A．1倍　　　　　　 B．2倍　　　　　　　　
C．3倍　　　　　 　D．4倍
C
二、计算（中心）天体质量
例3 某星球的半径为R，表面的重力加速度为g，引力常量为G，则该星球的平均密度为（　　）
M
V
r
=
V
二、计算（中心）天体质量
在地上：
在天上：贴地卫星
黄金公式
求天体的质量！
计算结果：M=5.98×1024kg，还有其他方法吗？
例4：已知地球的一颗人造卫星的公转周期T、轨道半径r，地球的半径R，求地球的密度？
若此卫星是一近地卫星，地球的密度又是多少呢？
例5:利用下列哪组数据可以估算出地球的质量（ ）
A:已知地球的半径r和地球表面的重力加速度g
B:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期T
C:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速度v
D:已知卫星围绕地球运动的线速度v和周期T
ABCD
三、发现未知天体
海王星：预言-发现
剑桥学生亚当斯&法国的天文爱好者勒维耶
德国的伽勒在柏林天文台用望远镜在勒维耶预言的位置附近发现了海王星
三、发现未知天体
海王星：预言-发现
冥王星：预言-发现
“九大行星”-“八大行星”
思考: 还有第10颗,第11颗行星吗
小结
1、在天上：
题型:
求环绕速度v,T,a,w.
求中心天体M,轨道r
小结
2、在地上：
万有引力表现为重力，
即：G=F万（约等于）
黄金代换题型:
求g：
珠峰r=R+h
月球r=R月球
求中心天体M、ρ
代替计算GM=gR2