万有引力定律计算天体.ppt

万有引力理论的成就 一.学习目标 1.了解应用万有引力定律解决问 题的基本思路. 3.会根据条件计算天体的密度. 2.掌握两种算天体质量的方法 4.会比较两个行星各物理量的大小 5.了解发现未知天体的基本思路 二.基本思路 1.将行星（或卫星）的运动看成 是匀速圆周运动. 2.万有引力充当向心力F引=F向.或在球体表面附近F引=G重 二.基本思路 中心天体M 转动天体m 轨道半经r 三.明确各个物理量 天体半经R 四.应用一－天体质量的计算 方法一. 已知地球半径R和表面重力加速度g.求地球的质量 基本思路 四.应用一－天体质量的计算 方法二. 已知行星（或卫星）的周期公转周期T、轨道半径r，可求出中心天体的质量M（但不能求出行星或卫星的质量m） 四.应用一－天体质量的计算 基本思路 * 练习： 1.利用下列哪组数据可以计算出地球的质量 （ ） A. 地球半径R和地球表面的重力加速度g B. 卫星绕地球运动的轨道半径r和周期T C. 卫星绕地球运动的轨道半径r和角速度ω D. 卫星绕地球运动的线速度V和周期T ABCD 2.已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2,重力加速度g取9.8 m/s2,地球半径R＝6.4×106 m,则可知地球质量的数量级是(　　) A．1018 kg　　　　　　　　 B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg D 四.应用二－天体密度的计算 基本思路： 根据上面两种方式算出中心天体的质量M，结合球体体积计算公式 物体的密度计算公式 求出中心天体的密度 四.应用二－天体密度的计算 四.应用二－天体密度的计算 当r≈R时 ———————(自选例题，启迪思维) .设“嫦娥二号”卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T.已知月球半径为R，引力常量为G.求：(1)月球的质量M； (2)月球表面的重力加速度g； (3)月球的密度ρ. 2.天文学家发现了太阳系外的一颗行星．这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍．已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为(　　) A．1.8×103 kg/m3　　　　　 B．5.6×103 kg/m3 C．1.1×104 kg/m3 D．2.9×104 kg/m3 D .已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出月球密度的是(　　) A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t B．发射一颗贴近月球表面绕月球做圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期T C．观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径D和月球绕地球运行的周期T D．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H和卫星的周期T B 四.应用三－比较卫星的各个量 基本思路.万有引力充当向心力 F引=F向. ———————(自选例题，启迪思维) 1. (2015·高考北京卷)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么(　　) A．地球公转的周期大于火星公转的周期 B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度 D