万有引力定律的应用课件24张PPT
图片预览
文档简介
3.3万有引力定律的应用
宇宙的浩瀚与神秘
天体之间的作用力，主要是万有引力。万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用。
你知道吗？：
地球的质量是多少？地球的密度是多少？
你知道吗？：
太阳的质量是多少？太阳的密度是多少？
一、阅读教材P49-50，回答以下问题
1.哪位物理学家根据万有引力定理预言哈雷彗星1758年回归，是谁修正了他的预言并得到了证实？
2.海王星是怎样发现的？冥王星是谁发现的？
海王星是亚当斯和勒维耶同时预言的，伽勒耶证实。冥王星是汤姆博夫发现的。
3.课本上计算地球质量的原理是什么？计算太阳质量的原理又是什么？
地球质量是利用重力等于万有引力求得的，太阳质量是利用地球绕太阳做匀速圆周运动求得的。
哈雷 克雷洛
一、预言彗星回归
哈雷慧星 动画演示
一、预言彗星回归
哈雷慧星轨道图片
一个成功的理论不仅要能解释已知的事实，更重要的是能预言未知的现象。
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
二、发现未知天体
二、发现未知天体
海王星
海王星地貌
海王星也被人们称为“笔尖下发现的行星”。
二、发现未知天体
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．
二、发现未知天体
冥王星与其卫星
三.计算天体质量
思考
（1）卡文迪许为什么说自己的实验是“称量地球的重量（质量）”？
（2）太阳的质量又是怎样得到的呢？
三.计算天体质量
1.地球质量的计算：不考虑地球自转的影响
例1：重力加速度g=9.8m/s2和地球半径R=6400Km在卡文迪许之前就知道了，一旦测得引力常量G，则可以算出地球质量M。
地球质量
三.计算天体质量
2.太阳质量的计算
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：
如果把行星的运动看做是匀速圆周运动，太阳对行星的万有引力提供的向心力
例2：已知地球的公转周期T=365天，它们之间的距离r=1.5× 1011m，计算出太阳的质量．
三.计算天体质量
轨道半经r
转动天体m
中心天体M
天体半经R
明确各个物理量
基本方法总结
1.基本思路：万有引力提供向心力
2.黄金代换
四.计算天体的密度
1.基本思路：
根据上面两种方公式式算出中心天体的质量M，结合球体体积计算
2.黄金代换
课堂小结
一、天体质量和密度的计算
(1)把天体的运动看作匀速圆周运动．
(2)万有引力充当向心力．
(3)根据ρ=MV和V=43πR3即可求出天体的密度
二、重力与万有引力的关系
（1）一般情况下，认为重力约等于万有引力，即mg=GmMR2?
（2）若距离地面的高度为h，则mg＝????????????(????+h)2
?
2018天津卷（多选）2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的
A. 密度 B. 向心力的大小 C. 离地高度 D. 线速度的大小
CD
2018年新课标I卷（多选）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A. 质量之积 B. 质量之和 C. 速率之和 D. 各自的自转角速度
BC
宇宙的浩瀚与神秘
天体之间的作用力，主要是万有引力。万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用。
你知道吗？：
地球的质量是多少？地球的密度是多少？
你知道吗？：
太阳的质量是多少？太阳的密度是多少？
一、阅读教材P49-50，回答以下问题
1.哪位物理学家根据万有引力定理预言哈雷彗星1758年回归，是谁修正了他的预言并得到了证实？
2.海王星是怎样发现的？冥王星是谁发现的？
海王星是亚当斯和勒维耶同时预言的，伽勒耶证实。冥王星是汤姆博夫发现的。
3.课本上计算地球质量的原理是什么？计算太阳质量的原理又是什么？
地球质量是利用重力等于万有引力求得的，太阳质量是利用地球绕太阳做匀速圆周运动求得的。
哈雷 克雷洛
一、预言彗星回归
哈雷慧星 动画演示
一、预言彗星回归
哈雷慧星轨道图片
一个成功的理论不仅要能解释已知的事实，更重要的是能预言未知的现象。
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
二、发现未知天体
二、发现未知天体
海王星
海王星地貌
海王星也被人们称为“笔尖下发现的行星”。
二、发现未知天体
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．
二、发现未知天体
冥王星与其卫星
三.计算天体质量
思考
（1）卡文迪许为什么说自己的实验是“称量地球的重量（质量）”？
（2）太阳的质量又是怎样得到的呢？
三.计算天体质量
1.地球质量的计算：不考虑地球自转的影响
例1：重力加速度g=9.8m/s2和地球半径R=6400Km在卡文迪许之前就知道了，一旦测得引力常量G，则可以算出地球质量M。
地球质量
三.计算天体质量
2.太阳质量的计算
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：
如果把行星的运动看做是匀速圆周运动，太阳对行星的万有引力提供的向心力
例2：已知地球的公转周期T=365天，它们之间的距离r=1.5× 1011m，计算出太阳的质量．
三.计算天体质量
轨道半经r
转动天体m
中心天体M
天体半经R
明确各个物理量
基本方法总结
1.基本思路：万有引力提供向心力
2.黄金代换
四.计算天体的密度
1.基本思路：
根据上面两种方公式式算出中心天体的质量M，结合球体体积计算
2.黄金代换
课堂小结
一、天体质量和密度的计算
(1)把天体的运动看作匀速圆周运动．
(2)万有引力充当向心力．
(3)根据ρ=MV和V=43πR3即可求出天体的密度
二、重力与万有引力的关系
（1）一般情况下，认为重力约等于万有引力，即mg=GmMR2?
（2）若距离地面的高度为h，则mg＝????????????(????+h)2
?
2018天津卷（多选）2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的
A. 密度 B. 向心力的大小 C. 离地高度 D. 线速度的大小
CD
2018年新课标I卷（多选）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A. 质量之积 B. 质量之和 C. 速率之和 D. 各自的自转角速度
BC