萬有引力理論成就PPTPPT

1、第一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月知識(shí)回顧萬有引力定律1、內(nèi)容： 自然界中任何兩個(gè)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(diǎn)(球心)間的距離引力常量：G=6.671011 Nm2/kg23、條件: 質(zhì)點(diǎn)或均質(zhì)球體m2m1FFr第二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說過一句什么名言？ “給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)球?！?那我們又是怎么知道巨大的地球的質(zhì)量呢?那給我們一個(gè)杠桿(天平)是否就可以稱量地球的質(zhì)量了呢？答案是:否定的.創(chuàng)設(shè)情境第三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月

2、卡文迪許被稱為能稱出地球質(zhì)量的人地球的質(zhì)量怎樣稱量?自主學(xué)習(xí)閱讀課本“科學(xué)真是迷人”思考問題：第四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月“稱量地球的質(zhì)量”當(dāng)時(shí)已知：地球的半徑R地球表面重力加速度g卡文迪許已測出的引力常量G 卡文迪許是如何 “稱量地球的質(zhì)量”的呢?能否通過萬有引力定律來“稱量”?合作探究第五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月物體在天體(如地球)表面附近受到的重力近似等于萬有引力“稱量地球的質(zhì)量”問題歸納第六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月RMGmrFnF引物體在天體表面時(shí)受到的 重力近似等于萬有引力?萬有引力分解為兩個(gè)分力：重力:G=mg 和m隨地球自轉(zhuǎn)的

3、向心力Fn:Fn =m r 42T 2結(jié)論：自轉(zhuǎn)向心力遠(yuǎn)小于重力 萬有引力近似等于重力 因此不考慮(忽略)地球自轉(zhuǎn)的影響問題歸納第七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí)，增加一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲！ 馬克吐溫“稱量地球的質(zhì)量”問題歸納第八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 地球的質(zhì)量到底有多大?已知:地球表面g=9.8m/s2，地球半徑R=6400km，引力常量G=6.671011Nm2/kg2。請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算地球的質(zhì)量?！胺Q量地球的質(zhì)量”M=6.01024kg問題探究第九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、物體在天體表面附近

4、受到的重力等于萬有引力g-天體表面的重力加速度R-天體的半徑一、計(jì)算天體質(zhì)量的兩種方法問題歸納第十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一宇航員為測量一星球的質(zhì)量，在該星球表面上做自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓小球在高h(yuǎn)處自由下落，經(jīng)時(shí)間t落地，已知星球的半徑為r，引力常量G.試求星球的質(zhì)量。 反饋練習(xí)第十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月測出了某行星的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r能不能由此求出太陽的質(zhì)量M？分析：1.將行星的運(yùn)動(dòng)看成是 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 2.萬有引力提供向心力 F引=Fn.只能求出中心天體的質(zhì)量！不能求出轉(zhuǎn)動(dòng)天體的質(zhì)量！M=2.01030kg思考：不同行星與太陽的距離r和繞太陽公轉(zhuǎn)

5、的周期T都是不同的但是由不同行星的r、T計(jì)算出來的太陽質(zhì)量必須是一樣的！上面這個(gè)公式能保證這一點(diǎn)嗎？問題探究第十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月計(jì)算中心天體的質(zhì)量已知: 地球半徑： R = 6400103m 月亮周期： T = 27.3天2.36106s 月亮軌道半徑: r 60R， 求：地球的質(zhì)量M？ F引=Fn反饋練習(xí)第十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月計(jì)算中心天體的質(zhì)量知道環(huán)繞天體的線速度v或角速度及其軌道半徑r，能不能求出中心天體的質(zhì)量？ F引=Fn問題歸納第十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的萬有引力提供向心力一

6、、計(jì)算天體質(zhì)量的兩種方法只能求出中心天體的質(zhì)量！問題歸納第十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、天體密度的計(jì)算MVr=問題歸納第十六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)rR時(shí)二、天體密度的計(jì)算MVr=問題歸納第十七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月請(qǐng)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？三、發(fā)現(xiàn)未知天體問題歸納第十八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月背景： 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(yùn)行軌跡與萬有引力定律推測的結(jié)果有一些誤差 三、發(fā)

7、現(xiàn)未知天體問題歸納第十九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 海王星的軌道由英國的劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文愛好者勒維耶各自獨(dú)立計(jì)算出來。1846年9月23日晚，由德國的伽勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星,人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星” 。海王星三、發(fā)現(xiàn)未知天體問題歸納第二十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月理論軌道實(shí)際軌道 海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)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)言另一顆新星的存在 在預(yù)言提出之后，1930年3月14日，湯博發(fā)現(xiàn)了這顆新星冥王星三、發(fā)現(xiàn)未知天體問題歸納第二十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6

8、月諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者-物理學(xué)家馮勞厄說： “沒有任何東西像牛頓引力理論對(duì)行星軌道的計(jì)算那樣，如此有力地樹立起人們對(duì)年輕的物理學(xué)的尊敬。從此以后，這門自然科學(xué)成了巨大的精神王國 ”三、發(fā)現(xiàn)未知天體問題歸納第二十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月課堂小結(jié)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第二十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月中心天體M轉(zhuǎn)動(dòng)天體m軌道半經(jīng)r明確各個(gè)物理量天體半經(jīng)R第二十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月利用下列哪組數(shù)據(jù)可以計(jì)算出地球的質(zhì)量 （ ）A. 地球半徑R和地球表面的重力加速度gB. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和周期TC. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和角速度D. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度V和周期TABCD反饋練習(xí)第二十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月直擊高考已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離r和月球繞地球運(yùn)行的周期T。僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（ ）A.月球的質(zhì)量 B.