2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册第七章第三节 万有引力理论的成就 课件22张PPT
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册第七章第三节 万有引力理论的成就 课件22张PPT |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 13.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-20 07:06:05 | ||
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文档简介
复习回顾
2. (多选) 如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A．a的加速度大于b的加速度
B．a的周期小于b的周期
C．a的线速度大于b的线速度
D．地球对a的引力小于对b的引力
√
√
√
“高轨低速长周期”
7．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示．若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的( )
A．轨道周长之比为2∶3
B．线速度大小之比为3?∶ 2
C．角速度大小之比为22:33
D．向心加速度大小之比为9∶4
?
复习回顾
“高轨低速长周期”
7.3 万有引力理论的成就
“给我一个支点，我可以撬动地球。”
那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？
否
测量巨大的天体质量显然只能采用间接的方法！
【已知】
地球的半径????
地球表面重力加速度????
卡文迪许已测出的引力常量????
?
【思考】
能否通过万有引力定律来“称量”呢？
一、如何测量地球质量
????????
?
????????????????????
?
????
?
????地
?
????
?
1. 若不考虑地球自转的影响，地面上的物体的重力等于地球对它的引力。
试求：质量为50kg的人静止在赤道上时的向心力。
向心力： ????????=????2????????2????
?
≈ 1.7 N
?
重力：????=????????=490?N
?
结论：向心力远小于重力，万有引力近似等于重力。
一、如何测量地球质量
R
mg
F引
o
????????=????????????????
?
mg
F引
????????=????????????????
?
卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的人”！
2. 关系式：
【已知】
地球的半径????
地球表面重力加速度????
卡文迪许已测出的引力常量????
?
????物????= ????????地????物????2
?
????地=????????????????
?
1. 若不考虑地球自转的影响，地面上的物体的重力等于地球对它的引力。
一、如何测量地球质量
【已知】
地球的半径????=6400?km
地球表面重力加速度????=9.8?m/s2
卡文迪许已测出的引力常量????=6.67×10?11?N?m2/kg2
?
3. 地球的质量到底有多大?
=????.????×????.????×????????????????????.????????×??????????????????????????
?
????地≈?6.0×1024????????
?
一、如何测量地球质量
求地球的密度？
????=????地????地
?
=????????2????????????????????????
?
1. 被称为第一个“称”出地球质量的科学家是（ ）
A. 牛顿 B. 伽利略 C. 胡克 D. 卡文迪许
基础对点练（作业本P25-1、2）
√
课堂练习
2. 已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量为（ ）
A. ????=???????????? B. ????=???????????? C. ????=???????????? D. ????=????????2????
?
√
二、如何测量太阳质量
思考:太阳是一个火热的球体，我们无法得知其上的重力加速度，那如何来求太阳的质量呢？
????万
?
二、如何测量太阳质量
全部提供
万有引力
（太阳对地球）
向心力
（地球绕太阳做匀速圆周运动所需要的）
????????太????地????2
?
????
?
=????地????????????????????
?
????太=????????????????????????????????
?
思考
不需要
相同
②不同的行星r和T各不相同，计算出来的太阳质量是否相同？
①测量太阳的质量，是否需要知道行星的质量？
????
?
=4????2????????
?
????万
?
二、如何测量太阳质量
万有引力
向心力
（太阳对地球）
（地球绕太阳做匀速圆周运动所需要的）
????????太????地????2
?
????
?
=????地????????????????????
?
????太=????????????????????????????????
?
求太阳的密度？
????=????太????太
?
=4????2????3????????2????????????????????
?
=4????2????3????????2????????????????????
?
全部提供
3. 如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了.已知引力常量为G，关于月球质量m月的表达式正确的是（ ）
基础对点练（步步高P117-1）
√
课堂练习
????????地????月????2=????月2????????2????
?
????地=????????????????????????????????
?
基础对点练（作业本P25-7）
课堂练习
4. 已知引力常量 G 和下列各组数据，不能计算出地球质量的是（ ）
A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面附近的重力加速度
√
环绕法
环绕法
测“g”法
5.
基础对点练（作业本P28-11）
课堂练习
√
6. 如图所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是( )
基础对点练（作业本P28-10）
课堂练习
√
1781年3月13日，威廉·赫歇耳爵士宣布他发现了天王星，首度扩展了太阳系已知的界限，这也是第一颗使用望远镜发现的行星。
偏离万有引力定律预测的轨道
发现未知天体
1. 根据万有引力定律计算出来的天王星轨道与实际观测的结果总有一些偏差……
笔尖下发现的行星—海王星
1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星,人们称其为“笔尖下发现的行星”。
海王星的轨道由英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶各自独立计算出来。
线索一：就算把海王星施加给天王星的影响考虑进去，还是不能完全使天王星的计算位置与观测结果相符。
线索二：天文学家们还发现海王星的运动也不正常。
因此推测，在海王星外应该还有一颗行星。1930年3月14日，汤博发现了这颗新星——冥王星．
冥王星的发现
哈雷彗星
哈雷在1705年通过牛顿万有引力定律去研究行星运动规律
1682年——1607年——1531年
75～76年就会回归一次，1758
1986——2061
2. (多选) 如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A．a的加速度大于b的加速度
B．a的周期小于b的周期
C．a的线速度大于b的线速度
D．地球对a的引力小于对b的引力
√
√
√
“高轨低速长周期”
7．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示．若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的( )
A．轨道周长之比为2∶3
B．线速度大小之比为3?∶ 2
C．角速度大小之比为22:33
D．向心加速度大小之比为9∶4
?
复习回顾
“高轨低速长周期”
7.3 万有引力理论的成就
“给我一个支点，我可以撬动地球。”
那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？
否
测量巨大的天体质量显然只能采用间接的方法！
【已知】
地球的半径????
地球表面重力加速度????
卡文迪许已测出的引力常量????
?
【思考】
能否通过万有引力定律来“称量”呢？
一、如何测量地球质量
????????
?
????????????????????
?
????
?
????地
?
????
?
1. 若不考虑地球自转的影响，地面上的物体的重力等于地球对它的引力。
试求：质量为50kg的人静止在赤道上时的向心力。
向心力： ????????=????2????????2????
?
≈ 1.7 N
?
重力：????=????????=490?N
?
结论：向心力远小于重力，万有引力近似等于重力。
一、如何测量地球质量
R
mg
F引
o
????????=????????????????
?
mg
F引
????????=????????????????
?
卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的人”！
2. 关系式：
【已知】
地球的半径????
地球表面重力加速度????
卡文迪许已测出的引力常量????
?
????物????= ????????地????物????2
?
????地=????????????????
?
1. 若不考虑地球自转的影响，地面上的物体的重力等于地球对它的引力。
一、如何测量地球质量
【已知】
地球的半径????=6400?km
地球表面重力加速度????=9.8?m/s2
卡文迪许已测出的引力常量????=6.67×10?11?N?m2/kg2
?
3. 地球的质量到底有多大?
=????.????×????.????×????????????????????.????????×??????????????????????????
?
????地≈?6.0×1024????????
?
一、如何测量地球质量
求地球的密度？
????=????地????地
?
=????????2????????????????????????
?
1. 被称为第一个“称”出地球质量的科学家是（ ）
A. 牛顿 B. 伽利略 C. 胡克 D. 卡文迪许
基础对点练（作业本P25-1、2）
√
课堂练习
2. 已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量为（ ）
A. ????=???????????? B. ????=???????????? C. ????=???????????? D. ????=????????2????
?
√
二、如何测量太阳质量
思考:太阳是一个火热的球体，我们无法得知其上的重力加速度，那如何来求太阳的质量呢？
????万
?
二、如何测量太阳质量
全部提供
万有引力
（太阳对地球）
向心力
（地球绕太阳做匀速圆周运动所需要的）
????????太????地????2
?
????
?
=????地????????????????????
?
????太=????????????????????????????????
?
思考
不需要
相同
②不同的行星r和T各不相同，计算出来的太阳质量是否相同？
①测量太阳的质量，是否需要知道行星的质量？
????
?
=4????2????????
?
????万
?
二、如何测量太阳质量
万有引力
向心力
（太阳对地球）
（地球绕太阳做匀速圆周运动所需要的）
????????太????地????2
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????
?
=????地????????????????????
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????太=????????????????????????????????
?
求太阳的密度？
????=????太????太
?
=4????2????3????????2????????????????????
?
=4????2????3????????2????????????????????
?
全部提供
3. 如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了.已知引力常量为G，关于月球质量m月的表达式正确的是（ ）
基础对点练（步步高P117-1）
√
课堂练习
????????地????月????2=????月2????????2????
?
????地=????????????????????????????????
?
基础对点练（作业本P25-7）
课堂练习
4. 已知引力常量 G 和下列各组数据，不能计算出地球质量的是（ ）
A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面附近的重力加速度
√
环绕法
环绕法
测“g”法
5.
基础对点练（作业本P28-11）
课堂练习
√
6. 如图所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是( )
基础对点练（作业本P28-10）
课堂练习
√
1781年3月13日，威廉·赫歇耳爵士宣布他发现了天王星，首度扩展了太阳系已知的界限，这也是第一颗使用望远镜发现的行星。
偏离万有引力定律预测的轨道
发现未知天体
1. 根据万有引力定律计算出来的天王星轨道与实际观测的结果总有一些偏差……
笔尖下发现的行星—海王星
1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星,人们称其为“笔尖下发现的行星”。
海王星的轨道由英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶各自独立计算出来。
线索一：就算把海王星施加给天王星的影响考虑进去，还是不能完全使天王星的计算位置与观测结果相符。
线索二：天文学家们还发现海王星的运动也不正常。
因此推测，在海王星外应该还有一颗行星。1930年3月14日，汤博发现了这颗新星——冥王星．
冥王星的发现
哈雷彗星
哈雷在1705年通过牛顿万有引力定律去研究行星运动规律
1682年——1607年——1531年
75～76年就会回归一次，1758
1986——2061