2013年高中物理新课标多媒体教学课件：第3章3 万有引力定律的应用
文档属性
| 名称 | 2013年高中物理新课标多媒体教学课件：第3章3 万有引力定律的应用 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2013-03-26 17:24:51 | ||
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文档简介
课件22张PPT。3. 万有引力定律的应用 1.了解科学家发现未知天体的过程。 2.学会利用万有引力定律计算天体的质量及密度。爱德蒙·哈雷（1656 -1742 ）
英国天文学家和数学家。 哈雷根据牛顿的引力理论对1682年出现的大彗星（哈雷彗星）的轨道进行了计算，并预言了再次出现的时间，经过克雷洛再次计算得出准确时间，最终预言得到证实，从而证明了万有引力定律同时适用于彗星。一、预言彗星回归哈雷彗星二、发现未知天体 １、海王星的发现 英国剑桥大学的学生，23岁的亚当斯，经过计算，提出了新行星存在的预言．他根据万有引力定律和天王星的真实轨道逆推，预言了新行星在不同时刻所在的位置． 同年，法国的勒维耶也算出了同样的结果，并把预言的结果寄给了柏林天文学家伽勒． 当晚（1846.9.23），加勒把望远镜对准勒维列预言的位置，果然发现有一颗新的行星——海王星.海王星海王星地貌２、冥王星的发现 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致．于是几位学者用亚当斯和勒维耶的方法预言另一颗新行星的存在． 在预言提出之后，1930年，汤姆博夫发现了这颗行星——冥王星．冥王星的实际观测轨道与理论计算一致．冥王星与其卫星三、计算的天体质量1.由万有引力近似等于重力已知引力常量G、地球半径R和重力加速度g由得：2.由万有引力提供行星匀速圆周运动的向心力 设太阳的质量是ms，m是某个行星的质量，r是它们之间的距离，T是行星绕太阳公转的周期，那么行星做匀速圆周运动所需向心力为：而行星运动的向心力是由万有引力提供的，所以 解得： 如果测出行星绕太阳公转周期T，它们之间的距离r，就可以算出太阳的质量． 同样，根据月球绕地球的运转周期和轨道半径，就可以算出地球的质量． 注意：用测定环绕天体（如卫星）的轨道半径和周期的方法测量，不能测定其自身的质量．分析思路 根据围绕天体运行的行星（或卫星）的运动情况(ω、v、T、r），表示出行星（或卫星）的向心力，而向心力是由万有引力提供的。 这样，利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心天体（太阳或行星）的质量的公式． 把地球绕太阳公转看作是匀速圆周运动，轨道半径约为1.5×1011km，已知引力常量G=6.67×10－11 N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量约为多少？ 例1 解：地球绕太阳公转周期:T=365×24×60×60=3.15×107s
地球绕太阳做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。 解题时经常需要引用一些常数，如地球自转、公转周期、月球公转周期等。 某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4.5?103s，则该星球的平均密度是多少？例2解：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以 近地飞行时，r = R星该星球的平均密度为：联立上面三式得：代入数值：得：1．若已知某行星绕太阳公转的轨道半径为r,公转周期为T,
引力常量为G，则由此可求出（ ） A.行星的质量 B.太阳的质量
C.行星的密度 D.太阳的密度B2.月亮绕地球转动的周期为T、轨道半径为r，则由此可得
地球质量的表达式为________(万有引力恒量为G)3. 一飞船在某行星表面附近沿圆形轨道绕该行星飞行，假设行星是质量分布均匀的球体.要确定该行星的密度，只需要测量( )A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度
C.飞船的运行周期 D.行星的质量C4. 已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是
月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据
可推算出( )
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比约为
9∶4
C.靠近地球表面沿圆形轨道运行的航天器的周期与靠近月球
表面沿圆形轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9
D.靠近地球表面沿圆形轨道运行的航天器的线速度与靠近月
球表面沿圆形轨道运行的航天器的线速度之比约为81∶4C5. 2005年10月12日，我国利用“神舟六号”飞船将宇航员费俊龙、聂海胜送入太空，中国成为继俄、美之后第三个掌握载人航天技术的国家．设费俊龙测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T．离地面的高度为H，地球半径为R．则根据T、H、R和万有引力恒量G，费俊龙不能计算出下面的哪一项（ ）?
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?C6.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，地球的半径为R,试求出地球的质量和密度。解: 万有引力提供月球做圆周运动向心力解得：注意： 根据围绕天体运行的行星（或卫星）的运动情况(ω、v、T、r），表示出行星（或卫星）的向心力，而向心力是由万有引力提供的。利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心天体（太阳或行星）的质量的公式。
英国天文学家和数学家。 哈雷根据牛顿的引力理论对1682年出现的大彗星（哈雷彗星）的轨道进行了计算，并预言了再次出现的时间，经过克雷洛再次计算得出准确时间，最终预言得到证实，从而证明了万有引力定律同时适用于彗星。一、预言彗星回归哈雷彗星二、发现未知天体 １、海王星的发现 英国剑桥大学的学生，23岁的亚当斯，经过计算，提出了新行星存在的预言．他根据万有引力定律和天王星的真实轨道逆推，预言了新行星在不同时刻所在的位置． 同年，法国的勒维耶也算出了同样的结果，并把预言的结果寄给了柏林天文学家伽勒． 当晚（1846.9.23），加勒把望远镜对准勒维列预言的位置，果然发现有一颗新的行星——海王星.海王星海王星地貌２、冥王星的发现 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致．于是几位学者用亚当斯和勒维耶的方法预言另一颗新行星的存在． 在预言提出之后，1930年，汤姆博夫发现了这颗行星——冥王星．冥王星的实际观测轨道与理论计算一致．冥王星与其卫星三、计算的天体质量1.由万有引力近似等于重力已知引力常量G、地球半径R和重力加速度g由得：2.由万有引力提供行星匀速圆周运动的向心力 设太阳的质量是ms，m是某个行星的质量，r是它们之间的距离，T是行星绕太阳公转的周期，那么行星做匀速圆周运动所需向心力为：而行星运动的向心力是由万有引力提供的，所以 解得： 如果测出行星绕太阳公转周期T，它们之间的距离r，就可以算出太阳的质量． 同样，根据月球绕地球的运转周期和轨道半径，就可以算出地球的质量． 注意：用测定环绕天体（如卫星）的轨道半径和周期的方法测量，不能测定其自身的质量．分析思路 根据围绕天体运行的行星（或卫星）的运动情况(ω、v、T、r），表示出行星（或卫星）的向心力，而向心力是由万有引力提供的。 这样，利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心天体（太阳或行星）的质量的公式． 把地球绕太阳公转看作是匀速圆周运动，轨道半径约为1.5×1011km，已知引力常量G=6.67×10－11 N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量约为多少？ 例1 解：地球绕太阳公转周期:T=365×24×60×60=3.15×107s
地球绕太阳做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。 解题时经常需要引用一些常数，如地球自转、公转周期、月球公转周期等。 某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4.5?103s，则该星球的平均密度是多少？例2解：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以 近地飞行时，r = R星该星球的平均密度为：联立上面三式得：代入数值：得：1．若已知某行星绕太阳公转的轨道半径为r,公转周期为T,
引力常量为G，则由此可求出（ ） A.行星的质量 B.太阳的质量
C.行星的密度 D.太阳的密度B2.月亮绕地球转动的周期为T、轨道半径为r，则由此可得
地球质量的表达式为________(万有引力恒量为G)3. 一飞船在某行星表面附近沿圆形轨道绕该行星飞行，假设行星是质量分布均匀的球体.要确定该行星的密度，只需要测量( )A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度
C.飞船的运行周期 D.行星的质量C4. 已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是
月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据
可推算出( )
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比约为
9∶4
C.靠近地球表面沿圆形轨道运行的航天器的周期与靠近月球
表面沿圆形轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9
D.靠近地球表面沿圆形轨道运行的航天器的线速度与靠近月
球表面沿圆形轨道运行的航天器的线速度之比约为81∶4C5. 2005年10月12日，我国利用“神舟六号”飞船将宇航员费俊龙、聂海胜送入太空，中国成为继俄、美之后第三个掌握载人航天技术的国家．设费俊龙测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T．离地面的高度为H，地球半径为R．则根据T、H、R和万有引力恒量G，费俊龙不能计算出下面的哪一项（ ）?
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?C6.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，地球的半径为R,试求出地球的质量和密度。解: 万有引力提供月球做圆周运动向心力解得：注意： 根据围绕天体运行的行星（或卫星）的运动情况(ω、v、T、r），表示出行星（或卫星）的向心力，而向心力是由万有引力提供的。利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心天体（太阳或行星）的质量的公式。