物理人教版必修二 第六章第四节《万有引力理论的成就》课件

欢迎进入物理课堂 第四节万有引力理论的成就 学习目标 1 了解重力等于万有引力的条件 2 会用万有引力定律求中心天体的质量 3 了解万有引力定律在天文学上的重要应用 重点难点 1 利用万有引力定律对天体进行有关计算 2 万有引力定律与牛顿第二定律综合解决圆周运动问题 成功发现由以上探究过程可以看出 1 若已知卫星绕行星做圆周运动的轨道半径和周期 则可计算行星的质量 2 根据圆周运动的情景 可以求出 的质量 但不能求 的质量 中心天体 绕行星体 三 发现未知天体1 18世纪 人们观测到太阳系第七颗行星 的轨道和用万有引力定律计算出来的轨道有一些偏差 2 根据已发现的天体的运行轨道结合万有引力定律推算出还没发现的未知天体的轨道 如 和 就是这样发现的 天王星 海王星 冥王星 3 海王星和冥王星的轨道与计算结果不完全符合 因此人们猜测在冥王星外侧还有未发现的大行星 注意 海王星和哈雷彗星的 按时回归 最终确立了万有引力定律的地位 特别提醒 1 计算天体的质量的方法不仅适用于地球 也适用于其他任何星体 注意方法的拓展应用 明确计算出的是中心天体的质量 2 要注意R r的区分 R指中心天体的半径 r指行星或卫星的轨道半径 若绕近地轨道运行 则有R r 2012 包头一中高一检测 在某行星上 宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重力为F 乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行 测得其环绕周期为T 根据这些数据求该星球的质量 思路点拨 解答该题应明确两个关系 1 在行星表面物体的重力等于星球对它的万有引力 2 在行星表面附近飞船飞行的向心力由万有引力提供 变式训练1 2012 高考福建卷 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动 其线速度大小为v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力 物体静止时 弹簧测力计的示数为N 已知引力常量为G 则这颗行星的质量为 2012 高考浙江卷 如图6 4 1所示 在火星与木星轨道之间有一小行星带 假设该带中的小行星只受到太阳的引力 并绕太阳做匀速圆周运动 下列说法正确的是 图6 4 1 A 太阳对各小行星的引力相同B 各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 答案 C 变式训练2 如图6 4 2所示 a b c是在地球大气层以外圆形轨道上运动的三颗卫星 a和b质量相等 且小于c的质量 则下列说法错误的是 图6 4 2 A b所需向心力最小B b c的周期相同且大于a的周期C b c的向心加速度大小相等 且大于a的向心加速度D b c的线速度大小相等 且小于a的线速度 双星运动问题1 双星所需的向心力由双星间的万有引力提供 因此双星做圆周运动的向心力大小相等 2 双星绕其连线上的某点做圆周运动的角速度大小相等 3 双星绕行半径的和等于双星间的距离 4 双星始终与它们共同的圆心在同一条直线上 经典案例 10分 宇宙中两颗相距较近的天体称为 双星 它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动 而不至于因万有引力的作用吸引到一起 设二者的质量分别为m1和m2 二者相距为L 求 1 双星的轨道半径之比 2 双星的线速度之比 3 双星的角速度 思路点拨 这两颗星必须各以一定速率绕某一中心转动才不至于因万有引力作用而吸引在一起 所以两天体间距离L应保持不变 二者做圆周运动的角速度 必须相同 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全