萬有引力理論的成就高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊+

開普勒第一定律（軌道定律）

所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。開普勒第二定律（面積定律）

對于每一個行星而言，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第三定律（周期定律）

所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。開普勒三大定律知識回顧萬有引力定律1、內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離r的二次方成反比。2、公式：

r：質(zhì)點(球心)間的距離引力常量：G=6.67×10－11

N·m2/kg23、條件:

質(zhì)點或均質(zhì)球體m2m1FFr知識回顧第三節(jié)

萬有引力理論的成就2023/12/3英國科學(xué)怪杰卡文迪許于1789年用他發(fā)明的扭秤，驗證了牛頓的萬有引力定律的正確性，并測出了引力常量，使得萬有引力定律有了真正的實用價值，卡文迪許也被人們稱為第一個“能稱出地球質(zhì)量的人”。請用學(xué)過的圓周運動、牛頓運動定律、萬有引力定律等知識設(shè)計稱量地球的方案（畫圖）（說明需要知道哪些物理量）。

任務(wù)一：稱量地球的計算AA1.地球質(zhì)量：思路：萬有引力=向心力任務(wù)二：計算太陽、月球等天體質(zhì)量1.太陽質(zhì)量：已知太陽光到地球用時500S思路：萬有引力=向心力2.太陽密度：思路：萬有引力=向心力太陽的半徑約為700000千米任務(wù)二：計算太陽、月球等天體質(zhì)量3.月球質(zhì)量：R月=1700km，g月=1/6g地思路：萬有引力=向心力4.月球質(zhì)量：嫦娥一號運行高度200km，周期127min，線速度1.57km/s思路：萬有引力=向心力【想一想】知道行星繞太陽運動的周期T和軌道半徑r能計算出行星的質(zhì)量嗎?中心天體請閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體”，回答如下問題：問題1：筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星？問題2：人們用類似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆星？任務(wù)三：發(fā)現(xiàn)未知天體及其它成就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)天王星的觀測資料,利用萬有引力定律計算出天王星外“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,人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了_______、鬩神星等幾個較大的天體。亞當(dāng)斯勒維耶伽勒冥王星三、同一中心天體的環(huán)繞問題請比較各行星的線速度、角速度、周期、向心加速度？結(jié)論:設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動。(1)由r越大,天體的v越小。(2)由r越大,天體的ω越小。(3)由r越大,天體的T越大。(4)由r越大,天體的an越小。以上結(jié)論可總結(jié)為“一定四定,越遠越慢”。1.在地球上(考慮自轉(zhuǎn))

1）在赤道上

2）在緯度線上

3）在極點上重力是引力的一個分力！向心力遠小于重力，重力近似等于萬有引力。四、萬有引力與重力、向心力關(guān)系2.在近地空中（忽略自轉(zhuǎn)）萬有引力=重力提供向心力（衛(wèi)星）ABCDRMGθmωrFnF引【例1】地球表面重力加速度為g,地球半徑為R。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,(1)在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍?(2)在距地面高度2h處呢?(3)若地球上空某處的重力加速度為地球表面重力加速度的1/16,則該處距地面的高度為多少?兩種基本方法1、重力等于萬有引力2、萬有引力提供向心力五、小結(jié)練習(xí)：一物體在地面上受到的重力為160N，將它放置在航天飛機中，在航天飛機以a=g/2的加速度隨火箭向上加