64万有引力理论的成就-(人教版必修2)省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptxVIP

第四节万有引力理论成就;课标定位

学习目标：1.了解重力等于万有引力条件．

2．会用万有引力定律求中心天体质量．

3．了解万有引力定律在天文学上主要应用．

重点难点：1.利用万有引力定律对天体进行相关计算．

2．万有引力定律与牛顿第二定律综合处理圆周运动问题．; ;课前自主学案;匀速圆周;三、发觉未知天体

1．18世纪，人们观察到太阳系第七个行星——天王星轨道和用万有引力定律计算出来轨道有一些偏差．

2．依据已发觉天体运行轨道结合万有引力定律推算出还没发觉未知天体轨道，如_______和_______就是这么发觉．;3．海王星和冥王星轨道与计算结果不完全符合，所以人们猜测在冥王星外侧还有未发觉大行星．

注意：海王星和哈雷彗星“按时回归”最终确立了万有引力定律地位．;关键关键点突破;第9页;第10页;第11页;尤其提醒：(1)计算天体质量方法不但适合用于地球，也适合用于其它任何星体．注意方法拓展应用．明确计算出是中心天体质量．

(2)要注意R、r区分．R指中心天体半径，r指行星或卫星轨道半径．若绕近地轨道运行，则有R＝r.;A．密度B．质量

C．半径D．自转周期;第14页;第15页;第16页;第17页;3．处理天体问题时应注意问题

(1)在用万有引力等于向心力列式求天体质量时，只能测出中心天体质量，而围绕天体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，其表面重力加速度约为9.8m/s2等．;第19页;即时应用(即时突破，小试牛刀)

2．(年高考天津理综卷)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()

A．轨道半径变小B．向心加速度变小

C．线速度变小D．角速度变小;第21页;课堂互动讲练;【思绪点拨】解答该题应明确两个关系：

(1)在行星表面物体重力等于星球对它万有引力．

(2)在行星表面附近飞船飞行向心力由万有引力提供．;第24页;第25页;变式训练1(年合肥高一检测)假如我们能测出月球表面加速度g，月球半径R和月球绕地球运转周期T，就能依据万有引力定律“称量”月球质量了．已知引力常量G，用M表示月球质量，关于月球质量，以下各式正确是();第27页;第28页;假设在半径为R某天体上发射一颗该天体卫星，若它贴近天体表面做匀速圆周运动周期为T1，已知引力常量为G，则该天体密度是多少？若这颗卫星距该天体表面高度为h，测得在该处做圆周运动周期为T2，则该天体密度又是多少？;第30页;第31页;第32页;变式训练2假如在一个星球上，宇航员为了估测星球平均密度，设计了一个简单试验：他先利用手表，记下一昼夜时间T；然后，用弹簧秤测一个砝码重力，发觉在赤道上重力为两极90%.试写出该星球平均密度估算表示式．;解析：设星球质量为M，半径为R，表面重力加速度为g′，平均密度为ρ，砝码质量为m.

砝码在赤道上失重1－90%＝10%，表明在赤道上随星球自转做圆周运动向心力为Fn＝ΔG＝0.1mg′，而一昼夜时间T就是星球自转周期．依据牛顿第二定律，有;第35页;天文学家将相距较近、仅在彼此引力作用下运行两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．利用双星系统中两颗恒星运动特征可推算出它们总质量．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间距离为r，试推算这个双星系统总质量．(万有引力常量为G);【思绪点拨】双星在他们引力作用下做圆周运动，周期和角速度相同，都是由万有引力提供向心力．

【精讲精析】设两颗恒星质量分别为m1、m2，做圆周运动半径分别为r1、r2.依据题意有

r1＋r2＝r

依据万有引力定律和牛顿定律，有;第38页;【名师归纳】对于双星问题要注意：

(1)两星所需向心力由两星球间万有引力提供，两星球做圆周运动向心力大小相等．

(2)双星含有共同角速度、周期．

(3)双星一直与它们共同圆心在同一条直线上．;变式训练3(年高考重庆理综卷)月球与地球质量之比约为1∶80.有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点组成双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动．据此观点，可知月球与地球绕O点运动线速度大小之比约为();A．1∶6400B．1∶80

C．80∶1D．6400∶1

解析：选C.月球与地球做匀速圆周运动圆心在两质点连线上，所以它们角速度相等，其向心力是相互作用万有引力，大小相等，即mω2r＝Mω2R，所以mω·ω