6.4万有引力理论的成就（共32张）.pptVIP

导入新课 我们每一个人都生活在地球上，你知道地球有多重吗？怎样才能够称出地球的质量？可以用天平或杆秤来称物体的质量，它们可以用来称量地球的质量吗？ 拓展： 1、利用以上数据能否求出地球的密度？如果能请列出公式？ 2、若已知月球表面的重力加速度g0和月球半径R0，求月球的质量和密度？ 二、中心天体质量以及密度的计算 我们还有其他计算地球质量的方法吗？请大家阅读教材42页，回答下面2个问题： 1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么？ 2、应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力求出天体的质量有几种表达式？ 课堂练习 1、已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是( ) A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离 C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期 D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度 Copyright ?梯中 Copyright ?梯中 Copyright ?梯中 §6-4万有引力理论的成就 英国科学家卡文迪许 被称为第一个称出地球质量的人 你知道怎样称出地球的质量吗? 一、“自然科学真是迷人” 1、地面上物体的重力是如何测量的？ F G F G 提出问题： 2、如果我们跳出地球看，地球在自转，这时你眼中的物体还是静止的吗？它在做什么运动？此时物体所受的合外力还为0吗？ ω 重力、万有引力和向心力之间的关系： F引 G F向 F引 G F引 G F向 r 两极: F引=G 赤道: F引=G+F向 重力和向心力是万有引力的两个分力 （1）静止在地面上的物体，若考虑地球自转的影响 （2）静止在地面上的物体，若不考虑地球自转的影响 1、利用中心天体表面的物体，其万有引力等于重力 表面型 F万=mg GM=g`R2 (黄金代换) M为中心天体质量 g`为中心天体表面的重力加速度 R为中心天体的半径 不考虑自转 二、中心天体质量以及密度的计算 已知: 地球表面g=9.8m/s2， 地球半径R=6400km， 引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2。 请你根据这些数据计算地球的质量？（计算结果保留一位有效数字） M=6×1024kg 能不能称量地球的质量？地球的质量到底有多大? 卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的人”！ 2、中心天体密度的计算 若已知中心天体的半径为R，则体积为： 其密度为： 只能求出中心天体的质量和密度！ 不能求出环绕天体的质量和密度！ 二、中心天体质量以及密度的计算 1、利用环绕天体，其所受的万有引力提供向心力 F引= Fn 已知v和r 已知ω和r 已知T和r 环绕型 不同行星与太阳的距离 r 和绕太阳公转的周期 T 都是不同的，但是由不同行星的 r、T 计算出来的太阳质量必须是一样的！上面这个公式能保证这一点吗？ 所以对于不同的行星太阳的质量是可以保证是一样的。 例：已知地球的一颗人造卫星的运行周期为 T 、轨道半径为 r ，地球的半径 R ，求地球的质量和密度？ 解： 当卫星在行星表面做近地运行时，可近似认为 R = r 球体体积公式： 中心天体M 转动天体m 轨道半经r 明确各个物理量 天体半径R 天体密度 密度公式 体积公式 天体质量 环绕型 表面型 BCD 2、宇航员站在一个星球表面上的某高处h自由释放 一小球，经过时间t落地，该星球的半径为R，求该星球的质量？ 三、发现未知天体(阅读) 问题1:应用万有引力定律除可以计算天体的 质量外,还可以在天文学上有什么作用? 问题2:应用万有引力定律发现了哪些行星? 问题3:人们是怎样应用万有引力定律来发现 未知天体的? 海王星 海王星地貌 冥王星与其卫星 小结： 万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路： (2) 环绕天体所需向心力由中心天体对环绕天体的万有引力提供 (1) 地面（或某星球表面）的物体的重力近似等于万有引力 Copyright ?梯中 Copyright ?梯中 Copyright ?梯中