萬有引力定律應(yīng)用

關(guān)于萬有引力定律應(yīng)用第1頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月知識回顧

開普勒三大定律1、（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。2、（面積定律）：太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等。解決了行星怎樣運動的問題觀察測量為什么這樣運動?動力學(xué)解釋3、（周期定律）：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。第2頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月問題:行星“為什么這樣運動”多數(shù)人伽利略開普勒笛卡兒胡克、哈雷牛頓圓周運動最完美，天體神圣和永恒一切物體都有合并的趨勢。來自太陽的類似于磁力的作用。宇宙有一種特殊的物質(zhì)－“以太”作用于行星。有太陽引力，且在圓周運動時，大小和行星到太陽距離的二次方成反比。站在巨人的肩膀上，憑借超凡的數(shù)學(xué)能力。第3頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月1、由于太陽和行星間的距離遠(yuǎn)大于太陽或行星的直徑，因此可將太陽和行星看成兩質(zhì)點。2、行星環(huán)繞太陽運動的軌道是橢圓，但橢圓軌道的離心率很接近于1，因此可將它理想化成一個圓軌道。3、太陽處于圓心，而行星圍繞太陽做勻速圓周運動。其向心力由太陽對行星的引力提供。牛頓得出引力規(guī)律的過程第4頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月1、求行星繞太陽做圓周運動的向心力2、求行星對太陽的引力第5頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：

天體間的引力是由天體的質(zhì)量決定的，它和蘋果落地的力是否相同呢？(“月-地”檢驗)=2.71×10-3m/s2（2）根據(jù):F引=GMm/r2所以

，a∝1/r2a=g/602=2.72×10-3m/s2已知月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期為27.3天，地球半徑為6.37×106m.軌道半徑為地球半徑的60倍。月球繞地球的向心加速度？（1）根據(jù)向心加速度公式：結(jié)論：

地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力與天體間的引力，本質(zhì)上是同一性質(zhì)的力，遵循同一規(guī)律第6頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月萬有引力定律3、適用條件：可以看成質(zhì)點的物體

或質(zhì)量分布均勻球體

1、內(nèi)容：宇宙間一切物體都是相互吸引的，兩個物體間的引力大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。萬有引力常量：2、公式r為兩個質(zhì)點或球心之間的距離第7頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月萬有引力常量的測定第8頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月同桌的兩位同學(xué),質(zhì)量分別是50Kg，間距為0.5m，求它們之間的作用力多大？例題分析說明：一般物體間的萬有引力可忽略不計，天體間的萬有引力則決定天體的運動。第9頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖所示，兩球的半徑分別為r1和r2，均小于r，兩球質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，則兩球間的萬有引力大小為（）A．Gm1m2/r2

B．Gm1m2/r12

C．Gm1m2/(r1＋r2)2

D．Gm1m2/(r1＋r2＋r)2例題分析D第10頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月對于萬有引力定律的表述式，下列說法中正確的是(

)A、公式中G為引力常量，它是由實驗測得

的，而不是人為規(guī)定的B、當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大C、m1與m2受到的引力大小總是相等的，

方向相反，是一對平衡力D、m1與m2受到的引力大小總足相等的，

而與m1、m2是否相等無關(guān)例題分析AD第11頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)行星繞恒星的運動軌道是圓，則其運行周期T的平方與其運行軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即，那么k的大小決定于（）A、只與行星質(zhì)量有關(guān)

B、只與恒星質(zhì)量有關(guān)C、與行星及恒星的質(zhì)量都有關(guān)

D、與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān)例題分析B第12頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月萬有引力定律的應(yīng)用一、重力和萬有引力的關(guān)系二、萬有引力定律的應(yīng)用1、星球表面物體的重力2、一個天體繞另一個天體做勻速圓周運動第13頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月一、重力和萬有引力的關(guān)系1、不考慮地球自轉(zhuǎn)的條件下，地球表面的物體2、重力則隨緯度升高而增大赤道兩極地球表面的物體所受的重力的實質(zhì)是物體所受萬有引力的一個分力思考：1、如果ω增大，則G如何變化？2、當(dāng)ω達(dá)到多大時，赤道上的物體將脫離地球？第14頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用－－星球表面的物體在星球（如地球）表面的物體，在忽略自轉(zhuǎn)的情況下，此時物體所受重力與星球?qū)λ娜f有引力視為相等。第15頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月一個天體繞另一個天體做勻速圓周運動第16頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月一個天體繞另一個天體做勻速圓周運動1、計算中心天體的質(zhì)量如已知中心天體半徑，則可求天體的平均密度思考：如已知v、r；v、T如何求天體質(zhì)量？第17頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月一個天體繞另一個天體做勻速圓周運動2、發(fā)現(xiàn)未知天體海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)軌道偏離理論計算預(yù)測新行星軌道實際觀測驗證結(jié)果第18頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月一個天體繞另一個天體做勻速圓周運動3、人造衛(wèi)星的運動規(guī)律第19頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月例題分析若已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r,公轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G，則由此可求出（）

A、行星的質(zhì)量B、太陽的質(zhì)量C、行星的密度D、太陽的密度B第20頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月假設(shè)火星和地球都是球體，火星的質(zhì)量M火和地球的質(zhì)量M地之比M火/M地=p，火星的半徑R火和地球的半徑R地之比R火/R地=q，那么火星表面處的重力加速度g火和地球表面處的重力的加速度g地之比等于多少？例題分析