6.4 万有引力理论的成就-高一年级下册学期人教版物理必修2课件27 张PPT（含音频+视频）.pptxVIP

6.4万有引力理论的成就

序号

知识目标

学法建议

课标要求

1

万有引力定律在天文学上的重要应用

阅读课本

了解

2

用万有引力定律计算天体的质量和密度：代换法和环绕法

阅读课本，联系实际

知道

3

运解决天体问题的思路、方法

联系实际

理解

万有引力定律公式：

引力常量(卡文迪许“扭称实验”)

公式的适用条件

（1）可看成质点的两物体

（2）质量分布均匀球体间，r是两球心间的距离。

1、万有引力的一个分力提供物体随地球自转的向心力，一个分力为重力。

4、重力随纬度的增大而增大。

5、由于随地球自转的向心力很小，所以若不考虑地球自转,则万有引力等于重力。

2、在南北极：

3、在赤道：

万有引力与重力

O



O1

O



O1

（1）由于地球的自转，同一物体在不同纬度重力不同。

（2）忽略地球的自转，地球上的物体的重力等于它受到的万有引力，即

一、天体质量的计算

？地球的质量是多少？能用天平来称量吗？

阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”

若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力，即

1、代换法（万有引力=重力）

黄金代换式：GM=gR2

一百多年前,英国人卡文迪许用他自己设计的扭秤，“第一次称出了地球的质量”。

例1.设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R=6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，试估算地球的质量.

答案：6×1024kg

解：不考虑地球自转的影响,有：

称量地球的质量

行星

太阳

万有引力提供向心力，即F引=F向。

2、环绕法（万有引力=向心力）

环绕天体m绕中心天体M做匀速圆周运动。

F引=F向

例2.把地球绕太阳的公转看作是匀速圆周运动，轨道半径约为1.5×1011m，已知引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量约为kg。

解：

地球绕太阳运转的周期:

T=365×24×60×60s=3.15×107s

地球绕太阳做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，

计算太阳的质量

1.物体在天体表面时受到的重力等于万有引力

g:天体表面的重力加速度

R:天体的半径

计算天体质量的两条基本思路

2.行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力

提供向心力,有

只能求出中心天体的质量！！！

知识点一天体质量及密度的计算

1、天体质量的计算方法

项目

“自力更生法”

我站在你面前，看我几分像从前

“借助外援法”

我围绕你转，爱的魔力转圈圈

情景

已知天体(如地球)的半径R和天

体(如地球)表面的重力加速度g

行星或卫星绕中心天体做匀速圆

周运动

思路

物体的重力近似等于天体(如地球)

与物体间的万有引力:mg=G

行星或卫星受到的万有引力充当向心力:

天体质量

M=

，，M=

设星球为密度均匀的球体，则由体积公式

二、天体密度的计算

M

m

设星球为密度均匀的球体，则由体积公式

R

知识点一天体质量及密度的计算

1、天体质量的计算方法

项目

“自力更生法”

我站在你面前，看我几分像从前

“借助外援法”

我围绕你转，爱的魔力转圈圈

情景

已知天体(如地球)的半径R和天

体(如地球)表面的重力加速度g

行星或卫星绕中心天体做匀速圆

周运动

思路

物体的重力近似等于天体(如地球)

与物体间的万有引力:mg=G

行星或卫星受到的万有引力充当向心力:

天体质量

M=

，，M=

天体密度

发现天王星轨道偏离

三、发现未知天体

海王星

冥王星（汤博）

高轨

低速

大周期

三、天体运动的物理量与轨道半径的关系

（同一个中心天体下，一个万有引力等于向心力）

天

体

质

量

1.代换法：万有引力=重力

2.环绕法：万有引力=向心力

高轨低速大周期

(1)绕行星匀速转动的卫星,万有引力提供向心力。 ()

(2)利用地球绕太阳转动,可求地球的质量。 ()

(3)海王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性。 ()

(4)冥王星被称为“笔尖下发现的行星”。 ()

√

×

√

×

2.(多选)我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空，经多次变轨于11月7日8时35分进入距离月球表面200公里，周期为127分钟的圆轨道。已知月球的半径和万有引力常量，则可求出()

A.月球质量

B.月球的密度

C.探测卫星的质量

D.月球表面的重力加速度

ABD

3.已知海王星的质量与地球质量近似相等，海王星的星球