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文檔簡介

基本訓(xùn)練(2014全國卷)假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0,在赤道的大小為g;地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常數(shù)為G,則地球的密度為:

B.A.

C.

D.

課時6.4萬有引力理論的成就1.了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。2.會用萬有引力定律計算天體質(zhì)量,了解“稱量地球質(zhì)量”“計算太陽質(zhì)量”的基本思路。3.認(rèn)識萬有引力定律的科學(xué)成就,體會科學(xué)思想方法。對于萬有引力我們已經(jīng)學(xué)了是什么?今天這堂課學(xué)什么?

一百多年前,英國人卡文迪許用他自己設(shè)計的扭秤,“第一個稱出了地球的質(zhì)量”。

第一個稱量地球的卡文迪許(1731—1810)

觀看視頻秤量地球的重量1、卡文迪許為什么說自己的實驗是“稱量地球的重量(質(zhì)量)”?請你解釋一下原因。不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響M是地球質(zhì)量,r是物體距地心的距離,即地球半徑R重力加速度g和地球半徑R在卡文迪許之前就知道了,一旦測得引力常量G,則可以算出地球質(zhì)量M。這種方法叫靜態(tài)法例、設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2,地球半徑R=6.4×106m,引力常量

G=6.67×10-11Nm2/kg2,試估算地球的質(zhì)量。計算天體質(zhì)量還有其它方法嗎?計算天體的質(zhì)量法二—動態(tài)法月球繞地球做勻速圓周運動

需要條件:月球線速度v;月球軌道半徑r。

需要條件:月球角速度ω;月球軌道半徑r

需要條件:月球公轉(zhuǎn)周期T;月球軌道半徑r

1:實際操作中用得最多的公式將會是第三個

注意2:左邊是向心力公式,應(yīng)用的對象是做圓周運動的物體。3:計算的是中心天體的質(zhì)量,不能計算環(huán)繞天體的質(zhì)量。1:實際操作中用得最多的公式將會是第三個

2:左邊是向心力公式,應(yīng)用的對象是做圓周運動的物體。3:計算的是中心天體的質(zhì)量,不能計算環(huán)繞天體的質(zhì)量。1:實際操作中用得最多的公式將會是第三個

2:左邊是向心力公式,應(yīng)用的對象是做圓周運動的物體。1:實際操作中用得最多的公式將會是第三個

2:左邊是向心力公式,應(yīng)用的對象是做圓周運動的物體。1:實際操作中用得最多的公式將會是第三個

2:左邊是向心力公式,應(yīng)用的對象是做圓周運動的物體。1:實際操作中用得最多的公式將會是第三個

3:計算的是中心天體的質(zhì)量,不能計算環(huán)繞天體的質(zhì)量。2:左邊是向心力公式,應(yīng)用的對象是做圓周運動的物體。1:實際操作中用得最多的公式將會是第三個

回答下面3個小問題①如果以水星繞太陽做勻速圓周運動為研究對象,需要知道哪些量才能求得太陽的質(zhì)量?②水星和地球繞太陽做圓周運動的公轉(zhuǎn)周期T是不一樣的,公轉(zhuǎn)半徑也是不一樣的,那用公式求解出來的太陽的質(zhì)量會是一樣的嗎?

公轉(zhuǎn)r和公轉(zhuǎn)T一樣。由開普勒第三定律③你現(xiàn)在能證明開普勒第三定律中的k只與中心天體有關(guān)嗎?例1在某行星上,宇航員用彈簧秤稱得質(zhì)量為m的砝碼重力為F,乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行,測得其環(huán)繞周期為T,根據(jù)這些數(shù)據(jù)求該星球的質(zhì)量.【思路點撥】解答該題應(yīng)明確兩個關(guān)系:(1)在行星表面物體的重力等于星球?qū)λ娜f有引力.(2)在行星表面附近飛船飛行的向心力由萬有引力提供.變式訓(xùn)練1.(2012·高考福建卷)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動,其線速度大小為v.假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體重力,物體靜止時,彈簧測力計的示數(shù)為N.已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量為(

)天體質(zhì)量求出后,天體的密度又該如何去求解?(獨立思考后小組討論)靜/動應(yīng)用萬有引力定律分析天體運動問題

(2012·高考浙江卷)如圖6-4-1所示,在火星與木星軌道之間有一小行星帶.假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力,并繞太陽做勻速圓周運動.下列說法正確的是(

)圖6-4-1例A.太陽對各小行星的引力相同B.各小行星繞太陽運動的周期均小于一年C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值D.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值答案:C變式訓(xùn)練如圖6-4-2所示,a、b、c是在地球大氣層以外圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星,a和b質(zhì)量相等,且小于c的質(zhì)量,則下列說法錯誤的是(

)圖6-4-2A.b所需向心力最小B.b、c的周期相同且大于a的周期C.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度D.b、c的線速度大小相等,且小于a的線速度答案:C背景:

1781年由英國物理學(xué)家威廉.赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星,但人們觀測到的天王星的運行軌跡與萬有引力定律推測的結(jié)果有一些誤差……

發(fā)現(xiàn)未知天體觀看視頻熱點示例·創(chuàng)新拓展雙星運動問題1.雙星所需的向心力由雙星間的萬有引力提供,因此雙星做圓周運動的向心力大小相等;2.雙星繞其連線上的某點做圓周運動的角速度大小相等;3.雙星繞行半徑的和等于雙星間的距離.4.雙星始終與它們共同的圓心在同一條直線上.[經(jīng)典案例]

宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”,它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動,而不至于因

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