高中物理萬有引力定律的應(yīng)用課件

1、萬有引力定律的應(yīng)用萬有引力定律的應(yīng)用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.會比較兩個行星個物理量的大小5.了解發(fā)現(xiàn)未知天體的基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運動看成是勻速圓周運動.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.適用于運動的物體與中心體有一段距離，沒接觸或剛好接觸的情景,題中出現(xiàn)“勻速圓周運動,周期,角速度，線速度”時用。2.在球體表面附近F引=G重，適用于物體運動緩慢，向心力可以忽略，物體位于中心體表面和空中的情景,題中出現(xiàn)“重力加速度，星體表面，或表面附近”等時使用。2MmGr222x2()mavmrmrmrTmg中心天體中

2、心天體M轉(zhuǎn)動天體轉(zhuǎn)動天體m軌道半經(jīng)軌道半經(jīng)r天體半經(jīng)天體半經(jīng)R天體質(zhì)量的計算方法一. 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22mgMmGgRMGR天體質(zhì)量的計算方法二. 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（但不能求出行星或但不能求出行星或衛(wèi)星的質(zhì)量衛(wèi)星的質(zhì)量m m）天體質(zhì)量的計算基本思路222322m ()4MmGrrrTMGT天體密度的計算基本思路： 根據(jù)上面兩種方式算出中心天體的質(zhì)量M，結(jié)合球體體積計算公式 物體的密度計算公式求出中心天體的密度343vRmV天體密度的計算mV343vR2gMGR34gRG天體密度的計算343vRm

3、V2324rMGT3233GrRT23GT當(dāng)rR時例題：某宇航員駕駛航天飛機到某一星球，他使航天飛機貼近該星球附近飛行一周，測出飛行時間為4.5103s，則該星球的平均密度是多少？解析：航天飛機繞星球飛行，萬有引力提供向心力，所以 22)2(TmrrMmG貼地飛行時， 星Rr 該星球的平均密度為：334星RMVM聯(lián)立上面三式得：23GT22111067. 6kgmNGsT3105 . 4代入數(shù)值：33/1098. 6mkg可得：比較衛(wèi)星的各個量基本思路.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.2MmGr2GMrvmvr23GMrmr232()2rGMmrTTxx2maaGMr發(fā)現(xiàn)未知天體基本思路. 當(dāng)一

4、個已知行星的實際軌道和理論計算的軌道之間有較大的誤差時，說明還有未知的天體給這個行星施加引力. 理論指導(dǎo)實踐發(fā)現(xiàn)未知天體、海王星的發(fā)現(xiàn)海王星的發(fā)現(xiàn) 英國劍橋大學(xué)的學(xué)生，英國劍橋大學(xué)的學(xué)生，23歲的亞當(dāng)斯，經(jīng)過計算，歲的亞當(dāng)斯，經(jīng)過計算，提出了新行星存在的預(yù)言他根據(jù)萬有引力定律和天提出了新行星存在的預(yù)言他根據(jù)萬有引力定律和天王星的真實軌道逆推，預(yù)言了新行星不同時刻所在的王星的真實軌道逆推，預(yù)言了新行星不同時刻所在的位置位置同年，法國的勒維列也算出了同樣的結(jié)果，并把同年，法國的勒維列也算出了同樣的結(jié)果，并把預(yù)言的結(jié)果寄給了柏林天文學(xué)家加勒預(yù)言的結(jié)果寄給了柏林天文學(xué)家加勒 當(dāng)晚（當(dāng)晚（1846.3.

5、14），），加勒加勒把望遠鏡對準把望遠鏡對準勒維列預(yù)言勒維列預(yù)言的的位置，果然發(fā)現(xiàn)有一顆新的行星位置，果然發(fā)現(xiàn)有一顆新的行星就是海王星就是海王星.海王星海王星地貌、冥王星的發(fā)現(xiàn)冥王星的發(fā)現(xiàn)海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計算的不一致于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一顆新行星的存在在預(yù)言提出之后，1930年，湯博（Tom baugh）發(fā)現(xiàn)了這顆行星冥王星冥王星的實際觀測軌道與理論計算的一致，所以人們確認，冥王星是太陽系最外一顆行星了冥王星與其衛(wèi)星美國2001年發(fā)射，并于2006至2008年訪問冥王星的宇宙飛船思考討論 1.2020年我們班的某同學(xué)駕駛著神州號宇年我們班的某同學(xué)駕駛著神州號宇宙飛船飛近某一不知名的行星宙飛船飛近某一不知名的行星,并進入靠近該行并進入靠近該行星表面的圓形軌道運行星表面的圓形軌道運行, 對該行星進行觀測需對該行星進行觀測需要