2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章萬有引力與宇宙航行第3節(jié)萬有引力理論的成就(2)課件

萬有引力航天第六章第四節(jié)萬有引力理論的成就第六章“請(qǐng)你把你們的望遠(yuǎn)鏡指向黃經(jīng)326°處寶瓶座內(nèi)的黃道上的一點(diǎn),你就將在此點(diǎn)約1°的區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)圓而亮的新行星……”這是法國天文愛好者勒維耶寫給德國天文學(xué)家伽勒的信.1846年9月23日,即伽勒收到信的當(dāng)天晚上,在勒維耶所指出的那個(gè)位置上,果然發(fā)現(xiàn)了原有星圖上沒有的一顆行星,這就是后來被稱為筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星的太陽系第八顆行星——海王星.海王星的發(fā)現(xiàn),在天文學(xué)史上是一件驚天動(dòng)地的大事,充分顯示了萬有引力理論的成就.1．原理若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的__________.2．關(guān)系式mg＝__________

3．結(jié)果地球的質(zhì)量為：M＝__________＝5.96×1024kg計(jì)算地球的質(zhì)量引力

計(jì)算天體的質(zhì)量萬有引力距離

周期

1．海王星的發(fā)現(xiàn)英國劍橋大學(xué)的學(xué)生__________和法國年輕的天文學(xué)家________根據(jù)天王星的觀測(cè)資料,利用萬有引力定律計(jì)算出天王星外“新”行星的軌道.1846年9月23日,德國的_______在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星.2．其他天體的發(fā)現(xiàn)近100年來,人們?cè)诤Ｍ跣堑能壍乐庥职l(fā)現(xiàn)了__________、鬩神星等幾個(gè)較大的天體.發(fā)現(xiàn)未知天體亞當(dāng)斯

勒維耶

伽勒

冥王星

一、天體質(zhì)量和密度的計(jì)算特別提醒：(1)利用萬有引力提供向心力的方法只能求解中心天體的質(zhì)量,而不能求出做圓周運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的質(zhì)量.(2)要注意R、r的區(qū)分.R指中心天體的半徑,r指行星或衛(wèi)星的軌道半徑.答案：ABD特別提醒：應(yīng)用萬有引力定律求解時(shí)還要注意挖掘題目中的隱含條件,如地球公轉(zhuǎn)一周時(shí)間是365天,自轉(zhuǎn)一周是24小時(shí),其表面的重力加速度約為9．8m/s2等.答案：AD計(jì)算天體的質(zhì)量答案：2.0×1030kg點(diǎn)評(píng)：求天體質(zhì)量的方法主要有兩大類,一類是利用此天體的一個(gè)衛(wèi)星(或行星)繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)規(guī)律來求,另一類是利用天體表面處的重力加速度來求,這兩類方法本質(zhì)上都是對(duì)萬有引力定律的應(yīng)用.天體密度的計(jì)算已知蟹狀星云的中心星PS0531是一顆脈沖星,其周期為0.331s,PS0531的脈沖現(xiàn)象來自自轉(zhuǎn),設(shè)阻止該星離心瓦解的力是萬有引力,估計(jì)PS0531的最小密度.解析：脈沖星周期即為自轉(zhuǎn)周期.脈沖星高速自轉(zhuǎn)不瓦解的臨界條件為：該星球表面的某塊物質(zhì)m所受星體的萬有引力恰等于向心力.設(shè)PS0531脈沖星的質(zhì)量為M,半徑為R,最小密度為ρ,體積為V.答案：1．3×1012kg/m3答案：D分析：雙星在它們的引力作用下做圓周運(yùn)動(dòng),周期和角速度相同,都是由萬有引力提供向心力.雙星運(yùn)動(dòng)問題點(diǎn)評(píng)：對(duì)于雙星問題要注意：(1)兩星所需的向心力由兩星球間萬有引力提供,兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等.(2)兩星球繞兩星球間的連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度的大小相等.(3)兩星球繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心的半徑r1、r2之和與兩星球間的距離L相等,r1＋r2＝L.答案：B易