人教版高中物理必修2 4.萬(wàn)有引力理論的成就 公開(kāi)課比賽一等獎(jiǎng)

4.萬(wàn)有引力理論的成就1物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式是什么？分別寫(xiě)出向心力與線速度、角速度、周期的關(guān)系式復(fù)習(xí)2萬(wàn)有引力定律公式3我們還要學(xué)會(huì)估算“科學(xué)真是迷人”－測(cè)地球的質(zhì)量地表重力加速度:g=10m/s2地球半徑：R

=6400km引力常量：Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2問(wèn)題一如果要測(cè)量地球的質(zhì)量，應(yīng)該知道哪些條件？?未知天體衛(wèi)星說(shuō)明：此方法只能求解中心天體質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體質(zhì)量問(wèn)題二如何測(cè)量一個(gè)未知天體的質(zhì)量?課堂訓(xùn)練1例：已知日地中心的距離r=1.5×1011m，地球公轉(zhuǎn)周期為1年，試估算目前太陽(yáng)的質(zhì)量M。（引力常量G=6.67×10－11Nm2/kg2）解：設(shè)地球質(zhì)量為m,由萬(wàn)有引力提供向心力得=2.0×1030kg課堂訓(xùn)練2

地球半徑R=6400KM,近地衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為84分鐘，求地球的平均密度。分析：要計(jì)算出地球的平均密度，我們只要知道地球的質(zhì)量和體積即可。而地球體積所以得密度ρ請(qǐng)同學(xué)們課后計(jì)算發(fā)現(xiàn)未知天體

海王星的發(fā)現(xiàn)人們?cè)诎l(fā)現(xiàn)天王星之后，利用萬(wàn)有引力計(jì)算出來(lái)的軌道與天王星的實(shí)際軌道不相同，人們預(yù)言，可能有另一顆行星在天王星的外邊運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)人們的觀察發(fā)現(xiàn)了這顆行星就叫海王星。海王星發(fā)現(xiàn)以后，人們利用萬(wàn)有引力定律又相繼預(yù)言了哈雷慧星的回歸，發(fā)現(xiàn)了冥王星。這樣也就確立了萬(wàn)有引力定律的地位。海王星地貌重力、萬(wàn)有引力和向心力之間的關(guān)系FGF向F萬(wàn)GF萬(wàn)GF向r兩極:F萬(wàn)=G赤道:F萬(wàn)=G+F向重力和向心力是萬(wàn)有引力的兩個(gè)分力（1）靜止在地面上的物體，若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響（2）靜止在地面上的物體，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響黃金代換式重力加速度的變化:1、重力加速度隨緯度的變化2、重力加速度隨高度的變化小結(jié)二應(yīng)用萬(wàn)有引力定律還可以發(fā)現(xiàn)未知天體一應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可以計(jì)算天體的質(zhì)量:應(yīng)用1:

某飛行器繞星體做近地環(huán)繞的周期為T(mén)，試證明ρT2是常量（ρ為星體平均密度）

由行星運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的，所以近地飛行r≈R則=常量

2.土星外層上有一個(gè)環(huán)。為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測(cè)量環(huán)中各層的線速度V與該層到土星中心的距離R之間的關(guān)系來(lái)判斷（）分析提示：若該層是土星的一部分，則V=ωR∴V∝R

若該層是土星的衛(wèi)星群，則GMm/R2=mV2/R∴V2∝1/RA.

若V∝R，則該層是土星的一部分B.

若V2∝R則該層是土星的