单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六章 万有引力与航天,复习：,1,、万有引力定律的内容是什么？,2,、该定律的适用条件是什么？,3,、比例系数,G,是怎样测量的？,教学目标 1、了解地球外表物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量。2、依据万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算中心天体的质量和密度。3、了解万有引力定律在天文学上有重要应用。,卡文迪许,被称为“能称出地球质量的人”,地球的质量怎样称量,?,“,称量地球的质量,”,思路一：,当时：,地球的半径R,地球外表重力加速度g,卡文迪许已测出的引力常量G,卡文迪许是如何,“称量地球的质量”的呢,?,能否通过,万有引力定律,来“称量”,?,根本思路：,建立模型物体放在天体外表无视自转,物体在天体(如地球)外表时,受到的重力近似等于万有引力,1、物体在天体外表时受到的 重力等于万有引力,g-天体外表的重力加速度,R-,天体的半径,一、计算中心天体质量的两条根本思路,“,g,、,R,”,法,中心天体,M,环绕天体,m,轨道半径,r,天体半径,R,建立模型,中心天体模型,明确各个物理量,思考与争论1：,围绕天体的公转周期T及其轨道半径r，能不能求出中心天体的质量？,2、行星或卫星做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力供给,只能,求出中心天体的质量,！,根本思路：,“,T,、,r,”,法,友情提示：,:地球半径：R=6400103m,月亮周期：T=27.3天2.36106s,月亮轨道半径:r 60R，,求：地球的质量M？,F,引,=,F,n,实例,1,：,知道围绕体的线速度v或角速度及其轨道半径r，能不能求出中心天体的质量？,F,引,=,F,n,思考与争论2：,拓展：,试由万有引力定律推导出开普勒第三定律,二、天体密度的计算,1、绕天体外表运行r=R或将物体放在天体外表无视天体自转,当,r,R,时,2、不绕外表运行时rR，且r R,练习,1.假设某行星绕太阳公转的轨道半径为r,公转周期为T,引力常量为G，则由此可求出(),A、行星的质量,B、太阳的质量,C、行星的密度,D、太阳的密度,B,利用,求解问题时，该式与旋转体质量,m,无关，与中心体质量,M,有关。,2.我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号”于2023年10月24日18时05分在西昌卫星放射中心由“长征三号甲”运载火箭放射升空，经屡次变轨于11月7日8时35分进入距离月球外表200公里，周期为127分钟的圆轨道。月球的半径和万有引力常量，则可求出 ,A月球质量,B月球的密度,C探测卫星的质量,D月球外表的重力加速度,AB,D,请阅读课本第42页“觉察未知天体”，答复如下问题：,问题1：笔尖下觉察的行星是哪一颗行星？,问题2：人们用类似的方法又觉察了哪颗星？,三、觉察未知天体,海王星的轨道由英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天好者勒维耶各自独立计算出来。1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置四周觉察了这颗行星,人们称其为“笔尖下觉察的行星”。,海王星,背景：1781年由英国物理学家威廉赫歇尔觉察了天王星，但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推想的结果有一些误差,理论轨道,实际轨道,海王星觉察之后，人们觉察它的轨道也与理论计算的不全都于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新星的存在,在预言提出之后，1930年3月14日，汤博觉察了这颗新星冥王星,四、双星天体,最简洁的天体系统，两颗相互绕转的双星,1,、双星特点：,圆心在连线上RL,两者角速度相等,向心力由万有引力供给，两者的向心力大小相等,2,、轨道半径之比：,3,、线速度之比：,4,、角速度大小：,银河系中的恒星大约四分之一是双星，有一种双星，质量分别为m1和m2的两个星球，绕同一圆心做匀速圆周运动，它们之间的距离恒为l，不考虑其他星体的影响，两颗星的轨道半径和周期各是多少？,解析：此题的关键是明确双星问题中两星做匀速圆周运动的向心力，由彼此间的引力供给，即F向大小相等，且一样，再由牛顿其次定律分别对两星列方程求解,实例,2,：,如下图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期一样的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m232.则可知,答案：,BCD,实例,3,：,课堂小结,两条根本思路,1,、重力,等于,万有引力,2、万有引力供给向心力,当堂检测：,1.利用以下哪组数据可以计算出地球的质量,A.地球半径R和地球外表的重力加速度g,B.卫星绕地球运动的轨道半径r和周期T,C.卫星绕地球运动的轨道半径r和角速度,D.卫星绕地球运动的线速度v和周期T,ABCD,2.下面说法正确的选项是 ,A海王星是人们依据万有引力定律计算出轨道觉察的,B天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道觉察的,C天王星的运动轨道偏离依据万有引力定律计算出来的轨道，其缘由是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用,D冥王星是人们依据万有引力定律计算出轨道觉察的,ACD,