《萬有引力定律的應用》示范公開課教學課件【高中物理必修2粵教版】

第三節(jié)

萬有引力定律的應用第三章萬有引力定律新課引入萬有引力定律圓周運動天體的質(zhì)量新課引入要測太陽的質(zhì)量需要知道哪些物理量?一、預測地球形狀地球的形狀是怎樣的?兩極隆起，赤道扁平赤道隆起，兩極扁平一、預測地球形狀假設地球是一個半徑為R且密度均勻的球體，質(zhì)量為M，在緯度θ處相對于地球靜止地懸掛著一個質(zhì)量為m的物體。將重力分解F1=FTF2=mω2Rcosθ重力的方向→豎直向下重力的大小→緯度高，重力大→地球兩極扁平二、預測未知天體天王星軌道異常發(fā)現(xiàn)海王星二、預測未知天體背景在牛頓之前，彗星被看作是一種神秘的現(xiàn)象。哈雷的研究英國天文學家哈雷從1337年到1698年的彗星記錄中挑選了24顆彗星，依據(jù)萬有引力定律，用一年時間計算了它們的軌道。二、預測未知天體哈雷的發(fā)現(xiàn)哈雷發(fā)現(xiàn)1531年、1607年和1682年出現(xiàn)的這三顆彗星軌道看起來如出一轍，他大膽預言，這三次出現(xiàn)的彗星是同一顆星，周期約為76年，并預言它將于1758年底或1759年初再次回歸。驗證1759年3月這顆彗星如期通過了近日點，它最近一次回歸是1986年，它的下次回歸將在2061年左右。三、估算天體的質(zhì)量

三、估算天體的質(zhì)量

三、估算天體的質(zhì)量怎樣求中心天體的密度?總結(jié)求中心天體的質(zhì)量和密度的方法三、估算天體的質(zhì)量欲求地球的質(zhì)量怎樣選取研究對象?需要哪些物理規(guī)律?三、估算天體的質(zhì)量忽略地地球的自轉(zhuǎn)請分析可行性典題剖析例1如果在一個星球上，宇航員為了估測星球的平均密度，設計了一個簡單的實驗：他先利用手表記下了一晝夜的時間T，然后用彈簧測力計測一個砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)在赤道上的重力為兩極的90%。試寫出星球平均密度的估算表達式。解析：設星球的質(zhì)量為M，半徑為R，兩極表面重力加速度為g′，平均密度為ρ，砝碼的質(zhì)量為m。砝碼在赤道上失重ΔF=(1-90%)mg′=0.1mg′表明在赤道上隨星球自轉(zhuǎn)做圓周運動的向心力Fn=ΔF=0.1mg′而一晝夜的時間T就是星球的自轉(zhuǎn)周期。根據(jù)牛頓第二定律可得根據(jù)萬有引力定律，星球兩極表面的重力加速度為(1)(2)典題剖析例1如果在一個星球上，宇航員為了估測星球的平均密度，設計了一個簡單的實驗：他先利用手表記下了一晝夜的時間T，然后用彈簧測力計測一個砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)在赤道上的重力為兩極的90%。試寫出星球平均密度的估算表達式。而一晝夜的時間T就是星球的自轉(zhuǎn)周期。根據(jù)牛頓第二定律可得根據(jù)萬有引力定律，星球兩極表面的重力加速度為(1)(2)聯(lián)立(1)(2)解得星球的平均密度為典題剖析例2天文學家如果觀察到一個星球獨自做圓周運動，那么就想到在這個星球附近存在著一個看不見的黑洞．星球與黑洞由萬有引力的作用組成雙星，以兩者連線上某點為圓心做勻速圓周運動，那么()A．它們做圓周運動的角速度與其質(zhì)量成反比B．它們做圓周運動的周期與其質(zhì)量成