高中物理 64万有引力理论的成就课件 新人教版必修2.ppt

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1、第四节　万有引力理论的成就课标定位学习目标：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．课前自主学案引力匀速圆周万有引力三、发现未知天体1．18世纪，人们观测到太阳系第七个行星——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．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______

2、_就是这样发现的．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．核心要点突破一、天体质量和密度的计算1．求天体质量的思路绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动，做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力，利用此关系建立方程求中心天体的质量．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．(

3、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.3．解决天体问题时应注意的问题(1)在用万有引力等于向心力列式求天体的质量时，只能测出中心天体的质量，而环绕天体的质量在方程式中被消掉了．(2)应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件．如地球公转一周是365天，自转一周是24小时，其表面的重力加速度约为9.8m/s2等．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．(2010年高考天津理综卷)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动

4、，则变轨后与变轨前相比()A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小课堂互动讲练(2011年南京高一检测)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．类型一天体质量的估算例1【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(2011年合肥高一检测)如果我们能测出月球表面的加速度g，月球的半径R和月

5、球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常量G，用M表示月球的质量，关于月球质量，下列各式正确的是()【名师归纳】对于双星问题要注意：(1)两星所需的向心力由两星球间万有引力提供，两星球做圆周运动的向心力大小相等．(2)双星具有共同的角速度、周期．(3)双星始终与它们共同的圆心在同一条直线上．变式训练3(2010年高考重庆理综卷)月球与地球质量之比约为1∶80.有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动．据此观点，可知月球

6、与地球绕O点运动的线速度大小之比约为()A．1∶6400B．1∶80C．80∶1D．6400∶1解析：选C.月球与地球做匀速圆周运动的圆心在两质点的连线上，所以它们的角速度相等，其向心力是相互作用的万有引力，大小相等，即mω2r＝Mω2R，所以mω·ωr＝Mω·ωR，即mv＝Mv′，所以v∶v′＝M∶m＝80∶1，选项C正确．