人教版（2019）物理必修第二册7.3.1万有引力理论的成就 课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
7.3.1 万有引力理论的成就
1.了解万有引力定律在天文学上的应用．
2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度．
3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动知识分析具体问题的方法.
(1)物体做圆周运动的向心力公式是什么？
(2)万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？
(3)重力和万有引力的关系？
重力是万有引力的一个分力，当忽略了地球的自转时,可认为重力在数值上就等于万有引力大小。
阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句什么名言？
“给我一个支点，我可以撬动球。”
那我们又是怎么知道巨大的地球的质量呢
那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？
答案是:否定的.
卡文迪许被称为能称出地球质量的人
地球的质量怎样称量
一、“称量”地球的质量
当时已知：
地球的半径R
地球表面重力加速度g
卡文迪许已测出的引力常量G
卡文迪许是如何“称量地球的质量”的呢
能否通过万有引力定律来“称量”
物体在天体(如地球)表面时受到的重力近似等于万有引力
　M＝
二、计算天体的质量
1.地球实际轨道是什么形状？为了解决问题的方便，我们通常可以认为地球在绕怎样的轨道做什么运动？
2.地球作圆周运动的向心力是由什么力来提供的？
应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳的质量呢
通常可以认为地球绕太阳做匀速圆周运动
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
地球公转角速度不能直接测出,但我们知道地球公转的周期T.
该表达式与地球（环行天体）质量m有没有关系？
求解思路：
环行天体的向心力由中心天体对其万有引力独家提供
具体方法：
特点：
待求天体（M）的某一环行天体的运行规律，且与环行天体的质量（m）无关.
中心天体M
环行天体m
B
变式训练1．我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面．宇航员手持小球从高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出，测得小球运动的水平距离为L.已知该行星的半径为R，万有引力常量为G.求：
(1)行星表面的重力加速度；
(2)行星的平均密度．
例2.在轨卫星碰撞产生的大量碎片会影响太空环境.假定有甲、乙两块碎片绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是(　　)
A.甲的运行周期一定比乙的长
B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小
D.甲的向心加速度一定比乙的大
B
1. 地球的两颗人造卫星A和B，它们的轨道近似为圆．已知A的周期约为12小时，B的周期约为16小时，则两颗卫星相比(　　)
A．A距地球表面较远　　 　B．A的角速度较小
C．A的线速度较小 D．A的向心加速度较大
D
2．(多选)许多科学家在物理学的发展过程中作出了重要贡献，下列叙述符合事实的是(　 　)
A．开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
B．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”
C．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
D．卡文迪什第一次在实验室里测出了引力常量
ABD
AB
4.中国载人航天工程办公室发布消息称，我国即将建成的空间站包括一个核心舱，两个实验舱．若宇航员通过随身携带的计时工具测得空间站绕地球运动n周的时间为t，又知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G.将空间站绕地球的运动看作匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响，求空间站离地面的高度h.
再见