高中物理第六章万有引力与航天64万有引力理论的成就课件新人教版必修2.ppt

1、-1-4 4.万有引力理论的成就万有引力理论的成就首页随堂检测合作学习自主预习首页随堂检测合作学习自主预习自我检测自主阅读一、“科学真是迷人”1.若已知引力常量G和地球的半径R,地球上质量为m的物体所受的重力为mg,如何利用万有引力定律计算地球的质量?答案:地面上物体所受的重力mg等于地球对物体的引力,即2.只要测出引力常量G的值,就可以计算地球的质量,因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”。首页随堂检测合作学习自主预习自我检测自主阅读二、计算天体的质量1.计算太阳质量的出发点是行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供的,由此可以列出方程,从中解出太阳的质量。2.设

2、太阳的质量为M,某个行星的质量是m,行星与太阳之间的距离是r,行星的公转周期是T,已知引力常量G,试计算太阳的质量。3.已知卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离,可以计算出行星的质量。首页随堂检测合作学习自主预习自我检测自主阅读三、发现未知天体1.海王星的发现:英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日,德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星海王星。2.海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”确立了万有引力定律的地位,也成为科学史上的美谈。3.其他天体的发现:近100年来,人们在海王星的

3、轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。首页随堂检测合作学习自主预习自我检测自主阅读1.正误辨析(1)已知地球绕太阳运动的周期和地球到太阳的距离可以计算地球的质量。()解析:已知地球绕太阳运动的周期和地球到太阳的距离可以计算太阳的质量。答案:(2)天王星是依据万有引力定律计算的轨道而发现的。()解析:人们依据万有引力定律计算的轨道发现的是海王星等,不是天王星。答案:(3)海王星的发现确立了万有引力定律的地位。()答案:(4)牛顿根据万有引力定律计算出了海王星的轨道。()解析:计算出海王星轨道的是亚当斯和勒维耶。答案:首页随堂检测合作学习自主预习自我检测自主阅读2.设地面附近的重力加速度

4、g为9.8 m/s2,地球半径R=6.4106 m,引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,试估算地球的质量。3.若已知卫星绕地球运动的周期T和卫星到地心的距离r,可以计算卫星的质量吗?答案:不可以。因为 ,等式两边卫星的质量消去了,只能计算中心天体的质量。首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二问题导引问题导引观察下面两幅图片,请思考:(1)如果知道自己的重力,你能否求出地球的质量?(2)如何能测得太阳的质量呢?首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二画龙点睛画龙点睛 利用万有引力提供向心力的方法只能求出中心天体的质量而不能求出做圆

5、周运动的卫星或行星的质量。首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二典例剖析典例剖析【例1】(多选)要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的有()A.已知地球半径RB.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期TD.已知地球公转的周期T及运转半径r首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二答案:ABC 首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二规律方法规律方法 求解天体质量的注意事项(2)注意R、r的区分。R指中心天体的球体半径,r指行星或卫星的轨道半径。若行星或卫星绕近中心天体

6、轨道运行,则有R=r。首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二变式训练变式训练1嫦娥一号是我国首次发射的探月卫星,它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行,运行周期为127 min。已知引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,月球半径约为1.74103 km。利用以上数据估算月球的质量约为()A.8.11010 kgB.7.41013 kgC.5.41019 kgD.7.41022 kg答案:D首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二问题导引问题导引2003年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线,上演“火星冲日”的天象奇观。这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之

7、间的距离只有5 576万千米,为人类研究火星提供了最佳时机。美国宇航局公布的“火星冲日”的虚拟图如图所示,请思考:(1)该时刻火星和地球谁的速度大呢?(2)再经过一年时间,火星是否又回到了原位置?首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二知识归纳知识归纳1.基本思路:一般行星或卫星的运动可看作匀速圆周运动,所需向心力由中心天体对它的万有引力提供。2.常用关系首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二3.四个重要结论:设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动。首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二典例剖析典例剖析【例2

8、】如图所示,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()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首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二答案:C 首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二变式训练变式训练2如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.甲的向心加速度的

9、大小比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大首页随堂检测合作学习自主预习知识点一知识点二答案:A 首页随堂检测合作学习自主预习12341.地球表面的平均重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,可估算地球的平均密度为()答案:A首页随堂检测合作学习自主预习12342.(多选)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的()首页随堂检测合作学习自主预习1234答案:AC 首页随堂检测合作学习自主预习12343.(多选)科学家在研究

10、地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测得激光往返时间为t。若还已知引力常量G,月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T,光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径)。则由以上物理量可以求出()A.月球到地球的距离B.地球的质量C.月球受地球的引力D.月球的质量首页随堂检测合作学习自主预习1234答案:AB 首页随堂检测合作学习自主预习12344.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星。若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1,已知引力常量为G。(1)则该天体的密度是多少?(2)若这颗卫星距该天体表面的高度为h,测得在该处做圆周运动的周期为T2,则该天体的密度又是多少?首页随堂

11、检测合作学习自主预习1234编后语 听课对同学们的学习有着非常重要的作用。课听得好好，直接关系到大家最终的学习成绩。如何听好课，同学们可以参考如下建议：一、听要点。一般来说，一节课的要点就是老师们在备课中准备的讲课大纲。许多老师在讲课正式开始之前会告诉大家，同学们对此要格外注意。例如在学习物理课“力的三要素”这一节时，老师会先列出力的三要素大小、方向、作用点。这就是一堂课的要点。把这三点认真听好了，这节课就基本掌握了。二、听思路。思路就是我们思考问题的步骤。例如老师在讲解一道数学题时，首先思考应该从什么地方下手，然后在思考用什么方法，通过什么样的过程来进行解答。听课时关键应该弄清楚老师讲解问题

12、的思路。三、听问题。对于自己预习中不懂的内容，上课时要重点把握。在听讲中要特别注意老师和课本中是怎么解释的。如果老师在讲课中一带而过，并没有详细解答，大家要及时地把它们记下来，下课再向老师请教。四、听方法。在课堂上不仅要听老师讲课的结论而且要认真关注老师分析、解决问题的方法。比如上语文课学习汉字，一般都是遵循着“形”、“音”、“义”的研究方向；分析小说，一般都是从人物、环境、情节三个要素入手；写记叙文，则要从时间、地点、人物和事情发生的起因、经过、结果六个方面进行叙述。这些都是语文学习中的一些具体方法。其他的科目也有适用的学习方法，如解数学题时，会用到反正法；换元法；待定系数法；配方法；消元法；因式分解法等，掌握各个科目的方法是大家应该学习的核心所在。优等生经验谈：听课时应注意学习老师解决问题的思考方法。同学们如果理解了老师的思路和过程，那么后面的结论自然就出现了，学习起来才能够举一反三，事半功倍。2022-11-21最新中小学教学课件312022-11-21最新中小学教学课件32谢谢欣赏！