7.3万有引力理论的成就 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（22张PPT）

万有引力理论的成就
O
?
O1
F万
G
F向
万有引力与重力
忽略地球自转可得：
黄金代换式
在天体表面：


在离地h处：


一、应用:天体表面重力加速度
向心力的几种表述方式
万有引力充当向心力 F引=F向
在球体表面附近 F引=G重
中心天体M
转动天体m
轨道半经r
明确各个物理量
天体半经R
二、应用：天体质量的计算
方法一.
已知天体的球体半径R和球体表面重力加速度g.求天体的质量
基本思路
应用：天体质量的计算
方法二.
已知行星（或卫星）的公转周期T、轨道半径r，可求出中心天体的质量M
应用：天体质量的计算
基本思路
注意：（不能求出行星或卫星的质量m）
利用下列哪组数据，可以计算出地球的质量( )
A .地球的半径R和地面的重力加速度g
B.卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和周期T
C.卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和线速度v
D.卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
答案：ABCD
典型习题：中心天体质量的计算
例题：地球绕太阳公转的轨道半径为r，公转周期是T，太阳的质量是多少？
三、应用: 天体密度的计算
基本思路：
根据上面两种方式算出中心天体的质量M，结合球体体积计算公式
物体的密度计算公式
求出中心天体的密度
应用 ：天体密度的计算
应用 :天体密度的计算
当r≈R时
例题：一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的( )
A.环绕半径 B.环绕线速度
C.环绕周期 D.环绕角速度和半径
C
应用:比较卫星的各个量
基本思路.
万有引力充当向心力F引=F向.
应用 : 发现未知天体
基本思路.
当一个已知行星的实际轨道和理论计算的轨道之间有较大的误差时，说明还有未知的天体给这个行星施加引力.
理论指导实践
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
维烈各自独立计算
出来。1846年9月
23日晚，由德国的
伽勒在勒维烈预言
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
发现未知天体
理论轨道
实际轨道
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烈
的方法预言另一颗新星的存在．
在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现
了这颗新星——冥王星．
发现未知天体
1．某同学通过查找资料知道月球表面的重力加速度为g、月球的半径为R，已知引力常量为G，不考虑月球自转的影响，可推算出月球质量M，下列表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
A
2．卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运行周期为T，地球半径为R，引力常量为G，下列说法中正确的是（　　）
A．卫星的加速度大小为
B．地球的质量为
C．卫星的运行速度大小
D．地球的平均密度为
BC
3．地球绕太阳和月球绕地球均看做匀速圆周运动，若已知地球的半径R，地球上一个昼夜的时间为T1（地球自转周期），一年的时间为T2（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2，月球绕地球的速度为v，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）
A．太阳的质量 B．地球的质量
C．月球的质量 D．地球的密度
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