高二物理 万有引力定律在天文学上的应用 ppt

一、教材的地位和作用一、教材的地位和作用 本节是重点，是万有引力定律在实际中的本节是重点，是万有引力定律在实际中的具体应用。具体应用。 二、教学目标二、教学目标 1、了解行星绕恒星的运动及卫星绕、了解行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动之共同点；行星的运动之共同点； 2、万有引力等于向心力列方程，求、万有引力等于向心力列方程，求解天体问题；解天体问题； 3、了解万有引力定律在天文学上重、了解万有引力定律在天文学上重要应用。要应用。 三、重点难点：三、重点难点： 1、对天体运动的向心力是由万有引、对天体运动的向心力是由万有引力提供的理解。力提供的理解。 2、中心天体质量的求解。、中心天体质量的求解。理论的应用四、教法四、教法分析推理法，讲练法。分析推理法，讲练法。五、学法五、学法引导法，讨论法，总结归纳法。引导法，讨论法，总结归纳法。六、教学过程六、教学过程理论的应用G=6.6710 N.kg /m-11-112 22 2F=GMmr2 2 r2 =m=r v2mr2 =ma向 42=mrT2GMm天体水星火星金星木星土星天王星海王星质量1024Kg0.30.664.9219076.4571.187.8103.3 例题： 把地球绕太阳的运动看作匀速圆周运动，地球绕太阳公转的半径是1.501011m，公转的周期是3.16107 s，求太阳的质量。 由于地球做圆周运动的向心力由太阳对它的万有引力提供，所以： (设太阳的质量为M，地球的质量为m) F万G = mr Mmr242T2得：M= 4 r3GT22 101010月月月月月月151515日，我国在酒泉卫星发射日，我国在酒泉卫星发射日，我国在酒泉卫星发射日，我国在酒泉卫星发射日，我国在酒泉卫星发射日，我国在酒泉卫星发射中心进行首次载人航天飞行。中心进行首次载人航天飞行。中心进行首次载人航天飞行。中心进行首次载人航天飞行。中心进行首次载人航天飞行。中心进行首次载人航天飞行。9 9 9时整，时整，时整，时整，时整，时整，“神舟神舟神舟神舟神舟神舟”五号载人飞船发射成功。五号载人飞船发射成功。五号载人飞船发射成功。五号载人飞船发射成功。五号载人飞船发射成功。五号载人飞船发射成功。r2r3v2T2111 r3a向 r2由由F F万万F F向向可知：可知： r2 =m=r v2mr2 =ma向 42=mrT2GMm依次增大依次增大依次减小依次减小依次减小依次减小水星水星(依次增大或依次减小依次增大或依次减小)冥王星冥王星TVa向依次减小依次减小 海王星与冥王星的发现：海王星与冥王星的发现： 在在18世纪，人们已经知道太阳系有世纪，人们已经知道太阳系有7个行星，其中个行星，其中1781年发现的第七个行星年发现的第七个行星天王星的运动轨道，总是天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人推测，在天王星轨道外面还有一个未发现的行星，它对推测，在天王星轨道外面还有一个未发现的行星，它对天王星的作用引起了上述偏离。英国剑桥大学的学生天王星的作用引起了上述偏离。英国剑桥大学的学生亚亚当斯当斯和法国年轻的天文爱好者和法国年轻的天文爱好者勒维列勒维列根据天王星的观测根据天王星的观测资料，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗新行星资料，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗新行星的轨道。的轨道。1846年年9月月23日晚，德国的日晚，德国的加勒加勒在勒维列预言在勒维列预言的位置附近发现了这颗新行星。后来，天文学家把这个的位置附近发现了这颗新行星。后来，天文学家把这个行星叫做行星叫做海王星海王星。 用同样的方法，在用同样的方法，在1930年年3月月4日，人们发现了太日，人们发现了太阳系的第阳系的第9个行星个行星冥王星冥王星。 一条规律一条规律：万有引力充当向心力。：万有引力充当向心力。一个质量一个质量：求中心天体的质量。：求中心天体的质量。一个比较一个比较：可以比较同一中心天体周围不：可以比较同一中心天体周围不 同轨道上的天体的运动情况。同轨道上的天体的运动情况。两个发现两个发现：了解海王星、冥王星的发现过：了解海王星、冥王星的发现过 程。程。练习：1、下列说法正确的是： A、海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的； B、天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的； C、天王星的运行轨道偏于据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其它行星的吸引作用； D、以上均不正确。2、若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出： A、某行星的质量；B、太阳的质量； C、某行星的密度；D、太阳的密度 。（AC）（B）作作业业课本：课本： P110（1） P114（4）