(新教材)万有引力理论的成就课件人教版1.pptx

1、第3节万有引力理论的成就【学习目标】【学习目标】1.1.了解万有引力定律在天文学上的应用。了解万有引力定律在天文学上的应用。2.2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度会用万有引力定律计算天体的质量和密度。3.3.掌握综合应用万有引力定律和圆周运动知识分析具掌握综合应用万有引力定律和圆周运动知识分析具体问题的方法。体问题的方法。【知识梳理知识梳理】一、一、中心天体质量的计算中心天体质量的计算二、中心天体密度的计算二、中心天体密度的计算三、万有引力定律解题的基本思路三、万有引力定律解题的基本思路 【新课教学】【新课教学】引入：引入：“科学真是迷人科学真是迷人”地球的质量是多少？地球的质量是多少？

2、生活中买菜、买米等质量较小的物体时，我们可生活中买菜、买米等质量较小的物体时，我们可以用天平、台秤等测其质量。但像地球、太阳等以用天平、台秤等测其质量。但像地球、太阳等这些庞然大物的质量如何测量？这些庞然大物的质量如何测量？.mF心心ROF引引已知质量为m=100kg的物体在地球表面随地球一起做匀速圆周运动，求（1）物体与地球间的万有引力（2）物体随地球自转的需的向心力（3）物体的重力，取g=9.8m/s2一、地球质量的测量 hTmRkgM24104.6106624已知：自地地NRmGMF980)1(2地地万记住记住这些这些常量！常量！.mF心心F引引mgRONTmRFn4.32)2(2）（地

3、NmgG980)3(卡文迪许卡文迪许第一个称出地球质量的人！第一个称出地球质量的人！Mm模型：模型：不考虑地球自转的影响，地球不考虑地球自转的影响，地球表面的物体受到的重力等于地球对物表面的物体受到的重力等于地球对物体的万有引力体的万有引力测量：测量：地球表面地球表面的重力加速度，的重力加速度，地球半径地球半径R R模型：模型：不考虑地球自转的影响，地球不考虑地球自转的影响，地球表面的物体受到的重力等于地球对物表面的物体受到的重力等于地球对物体的万有引力体的万有引力测量：测量：地球表面地球表面的重力加速度的重力加速度g g，地球半径地球半径R R万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT

4、优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)地球表面附近时，地球表面附近时，忽略地球自转忽略地球自转2RGMmmg 一、“称量”地球的质量 GgRM2万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)2RGMmmg（2）当物体距地面高当物体距地面高H时（地球半径为时（地球半径为R）重力加速度随高度的增加而减小；重力加速度随高度的增加而减小；注：注：重力加速度随纬度的增加而增加重力加速度随纬度的增加而增加（1）地球表面附近时，地球表面附近时，忽略地球自转忽略地球自转万

5、有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为()B0.A2.hRGMB2.hRGMmC2.hGMD万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)例例2.设地球表面的重力加速度为设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心物体在距地心4

6、R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度而产生的重力加速度g，则，则g/g为为 A、1 B、1/9；C、1/4 D、1/16D万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)2)4(mgRGMmmgRGMm2物体所在物体所在4R处处地球表面处地球表面处万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)二、计算天体的质量模型：模型：地球围绕太阳做匀速圆周运动地球围绕太阳做匀

7、速圆周运动测量：测量：地球绕太阳运动的周期地球绕太阳运动的周期T T 地球绕太阳运动的半径地球绕太阳运动的半径r r万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)轨道半经轨道半经r天体半经天体半经R注意：注意：字母字母的规范、大的规范、大小写问题；小写问题；应区分中心应区分中心天体、环绕天体、环绕天体；球体天体；球体半径、轨道半径、轨道半径等问题。半径等问题。中心天体中心天体M转动天体转动天体m万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册P

8、PT优质课件(共28张)222rmTmrMG2324GTrM万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)2GMgR黄代换：金2Mma=mmFGr222v2=mr=mrrT一条龙：2.2.“人间人间”：万有引力近似等于重力万有引力近似等于重力1.1.“天上天上”：万有引力提供向心力万有引力提供向心力mg=GMm/R2万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)例例3.（多选）（多选）要计算地球的质量，除已知的一些常

9、数外还需要知要计算地球的质量，除已知的一些常数外还需要知道某些数据，下列给出的各组数据中，可以计算出地球质量的是道某些数据，下列给出的各组数据中，可以计算出地球质量的是（）A已知地球半径已知地球半径R RB已知已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v v和轨道半径和轨道半径r rC已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v v和周期和周期T TD已知地球公转的周期已知地球公转的周期TT及及轨道半径轨道半径r r ABC万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT

10、优质课件(共28张)解析：解析：设相对于地面静止的某一物体质量为设相对于地面静止的某一物体质量为m，地球的质量为，地球的质量为M,根据地面上的物体所受万根据地面上的物体所受万有引力和重力挖相等的关系得有引力和重力挖相等的关系得 ，解得地球质量为，解得地球质量为 ，所以选项，所以选项A正确。正确。设卫星的质量为设卫星的质量为m,根据万有引力提供卫星运转的向心力，可得根据万有引力提供卫星运转的向心力，可得 ，解得，解得 ，所以选项，所以选项B正确正确。根据根据 和和 ，以上两式联立，消掉，以上两式联立，消掉r，得，得 ，所以，所以选项选项C正确正确。若已知地球的公转周期和轨道半径，只能求出地球围绕

11、的中心天体若已知地球的公转周期和轨道半径，只能求出地球围绕的中心天体太阳的质量，所以太阳的质量，所以选项选项D错误错误。2mRMGmg地GgRM2地rvmrMG22m地GrvM2地rvmrMG22m地222mTmrrMG地GTvM23地万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)火星探测器在距火星表面高度为火星探测器在距火星表面高度为h的轨道绕其飞行的轨道绕其飞行，该运该运动可看作匀速圆周运动已知探测器飞行一周的时间为动可看作匀速圆周运动已知探测器飞行一周的时间为 T，火星视为半径为火星视为半径为 R

12、的均匀球的均匀球体，引力常量为体，引力常量为 G，求：求：(1)火星的质量火星的质量 M；(2)火星表面的重力加速度火星表面的重力加速度 g.232)(4)1(GThRM2232)(4)2(RThRg万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)我们求解出中心天体质量后，能否求出中心我们求解出中心天体质量后，能否求出中心天体的密度？思路是？天体的密度？思路是？思路：思路：,球体的体积公式球体的体积公式 ,R指球指球体的半径体的半径VM334RV万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共2

13、8张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)例例5.地球半径是地球半径是R，地球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度是g，引力引力常量是常量是G.忽略地球自转的影响如认为地球的质量分布忽略地球自转的影响如认为地球的质量分布是均匀的是均匀的，则地球的密度则地球的密度的表达的表达式为式为()DGgRA2.GRgB.GRgC34.GRgD43.万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)mgRGMm2地表面处地表面处M球体的体积：球体的体积：343RV为球体半径R密度：密度：V

14、MGRg43万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)例例6.假设在半径为假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，已知的某天体上发射一颗该天体的卫星，已知引力常量为引力常量为G(1)若卫星距该天体表面的高度为若卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该处做圆周运，测得卫星在该处做圆周运动的周期为动的周期为T1，则该天体的密度是多少？，则该天体的密度是多少？(2)若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T2，则，则该天体的密度是多少？该天体的密度是多少

15、？万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)（1）高）高h处处球体的体积：球体的体积：密度：密度：2122)()(）（ThRmhRGMm343RVVMM3213)(3RGThR万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)（2）天体表天体表面时面时h=0,即即R=r球体的体积：球体的体积：密度：密度：2222）（TmRRGMm343RVVM223GT万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28

16、张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)A例例7一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定要测定该行星的密度该行星的密度，仅仅需要，仅仅需要()A测定飞船的运行周期测定飞船的运行周期B测定飞船的环绕半径测定飞船的环绕半径C测定行星的体积测定行星的体积D测定飞船的运行速度测定飞船的运行速度万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)思维拓展：思维拓展：笔尖下的行笔尖下的行星星海王星海王星预测哈雷彗星预测哈雷彗星的回归的回归万有引力理

17、论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)一、中心天体质量的计算（天上一条线，地上有一、中心天体质量的计算（天上一条线，地上有“黄金黄金”）二、中心天体密度的计算二、中心天体密度的计算 注意区分各量的含义注意区分各量的含义三、四个有用的推论三、四个有用的推论【知识归纳】【知识归纳】万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)1.散文的写作从此变得面貌一新：不仅由“白话”替代了“文言”，在“文字媒体”的使用上完成了一次全新

18、的转换；而且，由“代圣贤立言”变为“表现自己”，从内容记写上实现了和世界文学的同步对接；同时，“文章”上升为“文学”，则又极大地提升了散文的“审美品位”。2.“现代的散文之最大特征，是每一个作家的每一篇散文里所表现的个性，比从前的任何散文都来得强”。他这里所说的“个性”，还有林语堂此前所说的“性灵”，指的也都是这种“自我”。3.调查人群中，九成以上的学生为自己是一名中国人而自豪，九成以上的学生对国家的未来充满信心，这表明学生普遍具有积极的人生观。4.家长对孩子的关注度不够，没有真正意义上与孩子沟通；义务教育阶段的教育质量仍需要进一步提高；增强学生体质是一件长期需要落实的事情；5.眼前的莲桥把狭

19、长的荷塘分成两半，稀疏的残荷漂浮在荷塘上，令我心生几许凄凉。走过莲桥，拐过小弯，我走进了近春园遗址深处，置身高高的白杨树下，眼前一片开阔地平展展的，月光轻洒，充满空灵，草坪黑青黑青，上面有不少落叶。6.你靠的完全是自觉、意志、风范。你虽没有什么轰轰烈烈的壮举，却在贫病交加之际宁可饿死也不领美援面粉，成了承载一个民族的气节、尊严和大义的人。也许有人不屑，也确实有人不屑，但这反而衬托出你的崇高，因为那些不屑者不是同类7.培养健康自信的文化精神,不仅是推进美育的一种有效手段,也是美育最终的目标之我们应将美育当作传承文化、培养国民精神的传世工程,接续中华文脉,延续百年美育思潮,将美育推向社会每个角落,让美育产生润化人心的力量,守护每个人的精神健康,提升整个社会的文化素养。8.人类的发散性思考方式决定，进入大脑的每一种资料都可以成为一个思考中心，并由此向外发散出无数的关节点。万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)万有引力理论的成就人教版高中物理必修第二册PPT优质课件(共28张)