[新]高中物理第六章万有引力与航天6.4万有引力理论的成就课件新人教版必修2

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4.万有引力理论的成就学习目标 (1)了解行星绕恒星运动及卫星绕行星的运动是万有引力提 供行星、卫星做圆周运动的向心力. (2)了解万有引力定律在天文学上的重要应用. (3)会用万有引力定律计算天体的质量 、密度、环绕速度及 周期.知识导图课前自主学习 一、天体质量的计算 阅读教材第 41~42 页“科学真是迷人”及第 42 页“计算天 体的质量”部分,回答下列问题. 1.地球质量的计算 (1)思路:地球表面的物体 ,若不考虑地球自转,物体的重 力等于地球对物体的万有引力. Mm (2)关系式:mg=G R2 . gR2 (3)结果:M= G ,只要知道,g、R、G 的值,就可计算出 地球的质量.2.太阳质量的计算 (1)思路:质量为 m 的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星 与太阳间的万有引力充当向心力. 4π2 Mm (2)关系式:G r2 =m T2 r. 4π2r3 (3)结论:M= GT2 . 只要知道行星绕太阳运动的周期 T 和半径 r 就可以计算出太 阳的质量. (4)推广:若已知卫星绕行星运动的周期 T 和卫星与行星之 4π2r3 间的距离 r,可计算行星的质量 M,公式是 M= GT2 .☆思考: 如果知道地球绕太阳的公转周期 T 和它与太阳的距 离 r,你能求出太阳的质量吗?若要求太阳的密度,还需要哪些 量?Gm地M太 4π2 提示:由 r2 = T2 m4π2r3 地 r 知 M 太= GT2 .由密度公式 ρ=M太 4 3 可知,若求太阳的密度还需要知道太阳的半径. 3πR太二、发现未知天体 阅读教材第 42~43 页“发现未知天体”部分,回答下列问 题. 1.已发现天体的轨道推算 18 世纪,人们观测到太阳系第七颗行星——天王星的轨道 和用万有引力定律计算出来的轨道有一些偏差. 2.未知天体的发现 根据已发现的天体的运行轨道结合万有引力定律推算出未 知天体的轨道,如海王星就是这样发现的.3.哈雷彗星的回归 1705 年,英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算出了一 颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归,这就是哈雷彗星.判一判 (1)天王星是依据万有引力定律计算的轨道而发现的. ( × ) (2)海王星的发现确立了万有引力定律的地位.( √ ) (3)牛顿根据万有引力定律计算出了海王星的轨道.( × ) (4) 地 球 表 面 的 物 体 的 重 力 必 然 等 于 地 球 对 它 的 万 有 引 力.( × ) (5)若只知道某行星绕太阳做圆周运动的半径 ,则可以求出 太阳的质量.( × ) (6)若知道某行星绕太阳做圆周运动的线速度和角速度 ,则 可以求出太阳的质量.( √ )课堂互动探究 知识点一 天体质量和密度的计算1.天体质量的计算 (1)重力加速度法 若已知天体(如地球)的半径 R 及其表面的重力加速度 g,根 据在天体表面上物体的重力近

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