中心天體M轉(zhuǎn)動(dòng)天體m軌道半徑r四課件

萬有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用1/4/2023萬有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用12/27/20221一.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解應(yīng)用萬有引力定律解決問題的基本思路.3.會根據(jù)條件計(jì)算天體的密度.2.掌握兩種算天體質(zhì)量的方法4.會比較兩個(gè)行星個(gè)物理量的大小5.了解發(fā)現(xiàn)未知天體的基本思路1/4/2023一.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解應(yīng)用萬有引力定律解決問3.會根據(jù)條件計(jì)算2二復(fù)習(xí)提問1物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么？分別寫出向心力與線速度、角速度、周期的關(guān)系式？2萬有引力定律的內(nèi)容是什么？并寫出萬有引力公式？1/4/2023二復(fù)習(xí)提問1物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么？分別寫出向心力3探究一萬有引力與重力有什么關(guān)系1、萬有引力的效果萬有引力的效果有兩個(gè)：一個(gè)是產(chǎn)生重力G、另一個(gè)是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)需要的向心力F，重力是萬有引力的一個(gè)分力。2、重力與緯度的關(guān)系mgF1/4/2023探究一萬有引力與重力有什么關(guān)系1、萬有引力的效果mgF12/4地面上物體的重力隨緯度的升高而怎么變化？（1）赤道上：重力與向心力在一條直線上，有F=即（2）地球的兩極向心力為零

（3）其他位置；重力是萬有引力的一個(gè)分力3、重力與高度的關(guān)系由于地球的自轉(zhuǎn)速度很小的，地球自轉(zhuǎn)的向心力很小，一般認(rèn)為在地面附近：1/4/2023地面上物體的重力隨緯度的升高而怎么變化？（1）赤道上：重力與5若距離地面高度為h,則所以距地面越高，物體的重力加速度越小，物體的重力越小小結(jié)；1、g隨緯度的增加而增大。2、隨高度增加而減小1/4/2023若距離地面高度為h,則所以距地面越高，物體的重力加速度越小，6三.基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng).2.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.或在球體表面附近F引=G重1/4/2023三.基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成2.萬有引力充當(dāng)向71/4/202312/27/20228中心天體M轉(zhuǎn)動(dòng)天體m軌道半徑r四。明確各個(gè)物理量天體半徑R1/4/2023中心天體M轉(zhuǎn)動(dòng)天體m軌道半徑r四。明確各個(gè)物理量天體半徑R19五.探究二天體質(zhì)量的計(jì)算方法一.已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g.求天體的質(zhì)量基本思路1/4/2023五.探究二天體質(zhì)量的計(jì)算方法一.基本思路12/27/202210練一練若一顆人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，已知地球的半徑R=6.4×Km地球表面的重力加速度g=9.8求地球的質(zhì)量？1/4/2023練一練若一顆人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，已知地球的半徑R=6.4×11五.探究三天體質(zhì)量的計(jì)算方法二.已知行星（或衛(wèi)星）的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r，可求出中心天體的質(zhì)量M（但不能求出行星或衛(wèi)星的質(zhì)量m）1/4/2023五.探究三天體質(zhì)量的計(jì)算方法二.12/27/202212四.探究四天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路1/4/2023四.探究四天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路12/27/202213動(dòng)手練一練嫦娥一號是我國發(fā)射的探月衛(wèi)星，他距月球表面高度200Km的圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為127min,已知G=6.67×月球半徑為1.74×求月球的質(zhì)量1/4/2023動(dòng)手練一練嫦娥一號是我國發(fā)射的探月衛(wèi)星，他距月球表面高度2014六.探究五－天體密度的計(jì)算基本思路：

根據(jù)上面兩種方式算出中心天體的質(zhì)量M，結(jié)合球體體積計(jì)算公式物體的密度計(jì)算公式求出中心天體的密度1/4/2023六.探究五－天體密度的計(jì)算基本思路：12/27/202215六.探究五－天體密度的計(jì)算1/4/2023六.探究五－天體密度的計(jì)算12/27/202216六.探究五－天體密度的計(jì)算當(dāng)r≈R時(shí)1/4/2023六.探究五－天體密度的計(jì)算當(dāng)r≈R時(shí)12/27/202217動(dòng)手練一練假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為go,在赤道的大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常量為G，則地球的密度為多少？1/4/2023動(dòng)手練一練假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球表面的重18總結(jié)求天體質(zhì)量的兩種方法1：gR法g是天體表面的重力加速度R是天體的半徑2：Tr法T是天體運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期r是天體圍繞中心天體運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，不是星球自己的半徑1/4/2023總結(jié)求天體質(zhì)量的兩種方法12/27/202219六.應(yīng)用三－比較衛(wèi)星的各個(gè)量基本思路.萬有引力充當(dāng)向心力F引=.F向

1/4/2023六.應(yīng)用三－比較衛(wèi)星的各個(gè)量基本思路.12/27/202220六.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體基本思路.當(dāng)一個(gè)已知行星的實(shí)際軌道和理論計(jì)算的軌道之間有較大的誤差時(shí)，說明還有未知的天體給這個(gè)行星施加引力.理論指導(dǎo)實(shí)踐1/4/2023六.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體基本思路.12/27/202221六.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體1/4/2023六.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體12/27/202222小結(jié)1、求中心天體的質(zhì)量和密度2、比較衛(wèi)星的物理量3、發(fā)現(xiàn)未知天體1/4/2023小結(jié)1、求中心天體的質(zhì)量和密度12/27/202223

萬有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用1/4/2023萬有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用12/27/202224一.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解應(yīng)用萬有引力定律解決問題的基本思路.3.會根據(jù)條件計(jì)算天體的密度.2.掌握兩種算天體質(zhì)量的方法4.會比較兩個(gè)行星個(gè)物理量的大小5.了解發(fā)現(xiàn)未知天體的基本思路1/4/2023一.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解應(yīng)用萬有引力定律解決問3.會根據(jù)條件計(jì)算25二復(fù)習(xí)提問1物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么？分別寫出向心力與線速度、角速度、周期的關(guān)系式？2萬有引力定律的內(nèi)容是什么？并寫出萬有引力公式？1/4/2023二復(fù)習(xí)提問1物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么？分別寫出向心力26探究一萬有引力與重力有什么關(guān)系1、萬有引力的效果萬有引力的效果有兩個(gè)：一個(gè)是產(chǎn)生重力G、另一個(gè)是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)需要的向心力F，重力是萬有引力的一個(gè)分力。2、重力與緯度的關(guān)系mgF1/4/2023探究一萬有引力與重力有什么關(guān)系1、萬有引力的效果mgF12/27地面上物體的重力隨緯度的升高而怎么變化？（1）赤道上：重力與向心力在一條直線上，有F=即（2）地球的兩極向心力為零

（3）其他位置；重力是萬有引力的一個(gè)分力3、重力與高度的關(guān)系由于地球的自轉(zhuǎn)速度很小的，地球自轉(zhuǎn)的向心力很小，一般認(rèn)為在地面附近：1/4/2023地面上物體的重力隨緯度的升高而怎么變化？（1）赤道上：重力與28若距離地面高度為h,則所以距地面越高，物體的重力加速度越小，物體的重力越小小結(jié)；1、g隨緯度的增加而增大。2、隨高度增加而減小1/4/2023若距離地面高度為h,則所以距地面越高，物體的重力加速度越小，29三.基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng).2.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.或在球體表面附近F引=G重1/4/2023三.基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成2.萬有引力充當(dāng)向301/4/202312/27/202231中心天體M轉(zhuǎn)動(dòng)天體m軌道半徑r四。明確各個(gè)物理量天體半徑R1/4/2023中心天體M轉(zhuǎn)動(dòng)天體m軌道半徑r四。明確各個(gè)物理量天體半徑R132五.探究二天體質(zhì)量的計(jì)算方法一.已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g.求天體的質(zhì)量基本思路1/4/2023五.探究二天體質(zhì)量的計(jì)算方法一.基本思路12/27/202233練一練若一顆人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，已知地球的半徑R=6.4×Km地球表面的重力加速度g=9.8求地球的質(zhì)量？1/4/2023練一練若一顆人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，已知地球的半徑R=6.4×34五.探究三天體質(zhì)量的計(jì)算方法二.已知行星（或衛(wèi)星）的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r，可求出中心天體的質(zhì)量M（但不能求出行星或衛(wèi)星的質(zhì)量m）1/4/2023五.探究三天體質(zhì)量的計(jì)算方法二.12/27/202235四.探究四天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路1/4/2023四.探究四天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路12/27/202236動(dòng)手練一練嫦娥一號是我國發(fā)射的探月衛(wèi)星，他距月球表面高度200Km的圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為127min,已知G=6.67×月球半徑為1.74×求月球的質(zhì)量1/4/2023動(dòng)手練一練嫦娥一號是我國發(fā)射的探月衛(wèi)星，他距月球表面高度2037六.探究五－天體密度的計(jì)算基本思路：

根據(jù)上面兩種方式算出中心天體的質(zhì)量M，結(jié)合球體體積計(jì)算公式物體的密度計(jì)算公式求出中心天體的密度1/4/2023六.探究五－天體密度的計(jì)算基本思路：12/27/202238六.探究五－天體密度的計(jì)算1/4/2023六.探究五－天體密度的計(jì)算12/27/202239六.探究五－天體密度的計(jì)算當(dāng)r≈R時(shí)1/4/2023六.探究五－天體密度的計(jì)算當(dāng)r≈R時(shí)12/27/202240動(dòng)手練一練假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為go,在赤道的大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常量為G，則地球的密度為多少？1/4/2023動(dòng)手練一練假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球表面的重41總結(jié)求天體質(zhì)量的兩種方法1：gR法g是天體表面的重力加速度R是天體的半徑2：Tr法T是天體運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期r是天體圍繞中心天體運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，不是星球自己的半徑1/4/2023總結(jié)求天體質(zhì)量的兩種方法12/27/202242六.應(yīng)用三－比較衛(wèi)星的各個(gè)量基本思路.萬有引力充當(dāng)向心力F引=.F向

1/4/2023六.應(yīng)用三－比較衛(wèi)星的各個(gè)量基本思路.12/27/202243六.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知