高考物理 万有引力理论的成就复习课件.ppt

万有引力理论的成就 知识回顾 1 万有引力定律的内容是什么 自然界中任何两个物体都是相互吸引的 引力的大小跟物体质量的乘积成正比 跟它们的距离的二次方成反比 2 万有引力定律的适用条件是什么 公式适用于两质点之间 r 是指两质点中心之间的距离 当质点是两均质球体时 r是指两球体球心之间的距离 一 科学真是迷人一百多年前 英国人卡文迪许用他自己设计的扭秤 第一个称出了地球的质量 第一个称量地球的卡文迪许 1731 1810 一 称量地球的质量 当时已知 地球的半径R 地球表面重力加速度g以及卡文迪许自己已测出的引力常量G 那么卡文迪许该如何 称量地球的质量 呢 一 称量地球的质量 若不考虑地球自转的影响 地面上质量为m的物体所受的重力等于地球对物体的引力 即 科学真是迷人 根据零星的事实 增加一点猜想 竟能赢得那么多的收获 马克 吐温 一 称量地球的质量 不考虑地球自转的影响 一 称量地球的质量 R 为地球的半径 g 地球表面的重力加速度 一宇航员为了估测一星球的质量 他在该星球的表面做自由落体实验 让小球在离地面h高处自由下落 他测出经时间t小球落地 又已知该星球的半径为R 试估算该星球的质量 2hR2 Gt2 练习 二 计算太阳的质量 我们可以测出太阳某行星的公转周期T 轨道半径r 能不能由此求出太阳的质量M 分析 1 将行星的运动看成是匀速圆周运动 2 万有引力充当向心力F引 Fn 二 计算太阳的质量 我们可以测出太阳某行星的公转周期T 轨道半径r 能不能由此求出太阳的质量M F引 Fn 只可求出中心天体的质量 求不出环绕体的质量 这种方法可以计算中心天体的质量 如已知 月亮周期 T月亮轨道半径 r求地球的质量M F引 Fn 二 计算中心天体的质量 如果不知道环绕体的公转周期 而知道环绕体的线速度或角速度及其轨道半径 能不能求出中心天体的质量 F引 Fn 登月密封舱在离月球表面h处的空中沿圆形轨道运行 周期是T 已知月球的半径是R 万有引力常数是G 据此试计算月球的质量 练习 思考讨论 2020年我们班的某同学驾驶着神州 号宇宙飞船飞近某一不知名的行星 并进入靠近该行星表面的圆形轨道运行 对该行星进行观测 需要测定该行星的密度请同学们帮他想想办法 三 计算天体的密度 已知太阳某行星的公转周期T 轨道半径r 太阳的半径R 求太阳的密度 F引 Fn 三 计算天体的密度 已知太阳某行星的公转周期T 轨道半径r 太阳的半径R 求太阳的密度 F引 Fn 三 计算天体的密度 已知地球的一颗人造卫星的公转周期T 轨道半径r 地球的半径R 求地球的密度 此卫星是一近地卫星 地球的密度又是多少呢 四 发现未知天体 背景 1781年由英国物理学家威廉 赫歇尔发现了天王星 但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推测的结果有一些误差 四 发现未知天体 四 发现未知天体 背景 1781年由英国物理学家威廉 赫歇尔发现了天王星 但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推测的结果有一些误差 1 1845年英国人亚当斯和法国天文学家勒威耶据各自独立用万有引力定律计算发现了 海王星 第8个行星 2 1930年3月14日人们发现了从被称为太阳系第9个行星 冥王星 小结 基本思路 2 将行星 或卫星 的运动看成是匀速圆周运动 3 万有引力充当向心力F引 F向 1 在星体表面附近F引 G重 中心天体M 转动天体m 明确各个物理量 天体半经R 练习 1 利用下列哪组数据可以估算出地球的质量 A 已知地球的半径r和地球表面的重力加速度gB 已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期TC 已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速度VD 已知卫星围绕地球运动的线速度V和周期T ABCD