6–4万有引力的理论.ppt

要点1 科学真是迷人　 1．万有引力与重力的关系 (1)重力为地球引力的分力 (3)结果：上式中地面的重力加速度g和地球半径R在卡文迪许之前就已知道，而卡文迪许在实验室中测出了引力常量G，利用上式就可算出地球的质量M.难怪一位外行人马克·吐温说，科学真是迷人． 要点2 计算天体质量、密度　 1．指导思想：宇宙天体的运动与地面物体的运动遵循同样的规律，天体的匀速圆周运动同样需要向心力，而中心天体对环绕物体的万有引力充当向心力，这是解决有关问题的基础和关键． 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． (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9.8 m/s2等． 规律总结：通常情况下，我们所研究的物体都在地面上或离地面的高度远小于地球的半径，不管这些物体是处于何种运动状态，我们都可以认为万有引力与重力相等.但有两种情况必须加以区别：一是从细微之处分析重力与万有引力大小的关系，二是物体离地面高度与地球半径相比不能忽略的情况. 变式训练1　2007年11月5日“嫦娥一号”顺利进入环月轨道，在不久的将来我国航天员将登上月球，假设几年后我国第一位航天员登上了月球表面，如果他已知月球的半径，那么他用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码，能否测出月球的质量？应该怎样测定？ 题型2 天体质量和密度的计算　 例2 1969年7月21日，美国宇航员阿姆斯特朗在月球上烙下了人类第一只脚印，迈出了人类征服宇宙的一大步．在月球上，如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林用弹簧测力计测出质量为m的仪器的重力为F；而另一位宇航员科林斯驾驶指令舱，在月球表面附近飞行一周，记下时间为T.试回答：只利用这些数据，能否估算出月球的质量？为什么？ 变式训练2　已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T、轨道半径为r，地球表面的重力加速度g，试求出地球的密度(引力常量G为已知量) 解析：考虑中子星赤道处的一小块物质，只有当受到万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时，中子星才不会瓦解． 变式训练3　已知地球的半径为R，地球的质量为M.请你计算一下．地球的角速度的大小为多少时，地球赤道上的物体对地面的压力为零？ 题型4 双星问题　 例4 两个质量分别为M1和M2的星球组成双星，两星球的球心间距离为L，求双星做匀速圆周运动的周期． 变式训练4　两个靠近的天体称双星，它们以连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m1、m2，如图所示，以下说法中正确的是(　　) A．其角速度相同 B．线速度与其质量成反比 C．向心力与其质量成正比 D．轨道半径与其质量成反比 答案：ABD 1．利用下列数据可以计算出地球质量的是(万有引力常量G已知)(　　) A．已知地球的半径R地和地球表面的重力加速度g B．已知卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径r和周期T C．已知卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径r和线速度v D．已知卫星绕地球做匀速圆周运动时的线速度v和周期T 答案：ABCD 2．下列说法正确的是(　　) A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算的轨道而发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的 D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此，人们发现了海王星 答案：D 4．(2011·厦门高一检测)一名宇航员来到某一星球上，如果该星球质量为地球的一半，它的直径也为地球的一半，那么这名宇航员在该星球上的重力是它在地球上重力的(　　) A．4倍 B．0.5倍 C．0.25倍 D．2倍 答案：D 答案：1.27×1014kg/m3 随堂巩固训练 答案：A 人教版必修二·新课标·物理 第六章　万有引力与航天 人教版必修二·新课标·物理 物理 物理 第六章·第4节 知 识 要 点 精 析 题 型 分 类 指 导 课 后 阶 梯 演 练 人教版必修二·新课标·物理 第4节　万有引力理论的成就 知识要点精析 题型分类指导 答案：D 人教版必修二·新课标·物理 第六章　万有引力与航天 人教版必修二·新