万有引力恒量的测量.ppt

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1、引力常量的测定1、开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。行星轨道2、开普勒第二定律（面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。焦点太阳●开普勒自发表了第一、二定律后，又过了十年，经过更加艰苦的努力，在数字的海洋里提炼出了联系各行星轨道的第三定律。二、开普勒对行星运动的描述1、求行星绕太阳做圆周运动的向心力2、求行星对太阳的引力万有引力定律3、适用条件：可以看成质点的物体　　　　　　或质量分布均匀球体1、内容：宇宙间一切物体都是相互吸引的，两个物体间

2、的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。万有引力常量：2、公式r为两个质点或球心之间的距离万有引力常量的测定例题1、同桌的两位同学,质量分别是50Kg，间距为0.5m，求它们之间的作用力多大？例题分析说明：一般物体间的万有引力可忽略不计，天体间的万有引力则决定天体的运动。思考：天体间的引力是由天体的质量决定的，它和苹果落地的力是否相同呢？(“月-地”检验)=2.71×10-3m/s2（2）根据:F引=GMm/r2所以，a∝1/r2a=g/602=2.72×10-3m/s2已知月球绕地球的公转周期为

3、27.3天，地球半径为6.37×106m.轨道半径为地球半径的60倍。月球绕地球的向心加速度？（1）根据向心加速度公式：结论：地球对地面物体的引力与天体间的引力，本质上是同一性质的力，遵循同一规律万有引力定律的应用例2．已知地球的半径，地面重力加速度，求地球的平均密度。例3：一个半径比地球大2倍，质量是地球的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的：A．6倍B．18倍C．4倍D．13.5倍例4．木星的一个卫星运行一周需要时间1.5×104s，其轨道半径为9.2×107m，求木星的质量为多少千克？一、重力和万有引力

4、的关系1、不考虑地球自转的条件下，地球表面的物体2、重力则随纬度升高而增大赤道两极地球表面的物体所受的重力的实质是物体所受万有引力的一个分力思考：1、如果ω增大，则G如何变化？2、当ω达到多大时，赤道上的物体将脱离地球？例5．地球绕太阳公转，轨道半径为R，周期为T。月球绕地球运行轨道半径为r，周期为t，则太阳与地球质量之比为多少？例6．一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭使太阳公转周期为多少年？万有引力定律的应用应用－－星球表面的物体在星球（如地球）表面的物体，在忽略自转的情况下，

5、此时物体所受重力与星球对它的万有引力视为相等。一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动1、计算中心天体的质量如已知中心天体半径，则可求天体的平均密度思考：如已知v、r；v、T如何求天体质量？一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动2、发现未知天体海王星、冥王星的发现发现轨道偏离理论计算预测新行星轨道实际观测验证结果一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动3、人造卫星的运动规律一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动4、发现未知天体海王星、冥王星的发现发现轨道偏离理论计算预测新行星轨道实际观测验证结果例题分析若已知某行星绕

6、太阳公转的轨道半径为r,公转周期为T,引力常量为G，则由此可求出（　　）A、行星的质量B、太阳的质量C、行星的密度D、太阳的密度B假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p，火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于多少？例题分析比值计算题已知星球表面重力加速度g和星球半径R,求星球平均密度例题分析解：不计地球自转的影响，物体的重力等于物体受到的万有引力。例题分析地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响，在距地面高度为h的空

7、中重力加速度是地面上重力加速度的几倍？已知地球半径为R。某星球可视为球体，其自转周期为T，在它的两极处，用弹簧秤测得某物体重为P，在它的赤道上，用弹簧秤测得同一物体重为0.9P，星球的平均密度是多少？解析：设被测物体的质量为m，星球的质量为M，半径为R在两极处：在赤道上:由以上两式解得星球的质量为：例题分析