高中物理萬有引力定律及引力常量的測定.ppt

1、第 5 章,考向一,理解教材新知,第 1 節(jié),把握熱點(diǎn)考向,應(yīng)用創(chuàng)新演練,考向二,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,隨堂基礎(chǔ)鞏固,課時(shí)跟蹤訓(xùn)練,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)四,焦點(diǎn),行星運(yùn)行的規(guī)律,相等,1開普勒第一定律 所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè) 上。 2開普勒第二定律 太陽與任何一個(gè)行星的連線(矢徑)在 的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。 3開普勒第三定律 行星繞太陽運(yùn)行軌道 的立方與其 的平方成正比，即 k。,半長軸r,公轉(zhuǎn)周期T,1關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是 () A行星軌道的半長軸越大，自轉(zhuǎn)周期就越長 B行星軌道的半長軸越大，公轉(zhuǎn)周期就越長 C水星的半長軸最小，公轉(zhuǎn)周期最長 D以上說法

2、都不正確,答案：B,萬有引力定律,1內(nèi)容 自然界中任何兩個(gè)物體都是 的，引力的方向沿兩物體的 ，引力的大小F與這兩個(gè)物體 的乘積m1m2 成正比，與這兩個(gè)物體間 的平方成反比。 2公式 F ，其中質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為 m, 力的單位為 N，G是比例系數(shù)，叫引力常量。通常取G 。,相互吸引,連線,質(zhì)量,距離r,6.671011m3/(kgs2),3公式適用條件 適用于兩個(gè) 間的相互作用。 4“月地”檢驗(yàn) 證明了地球與物體間的引力和天體間的引力具有 ，遵循 。,質(zhì)點(diǎn),相同性質(zhì),同樣的規(guī)律,1萬有引力的“四性”,2兩個(gè)質(zhì)量大小相等的實(shí)心小鐵球緊靠在一起，它們之間 的萬有引力為F，若兩個(gè)半徑

3、是小鐵球2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為 () AF/4B4F C8F D16F,答案： D,萬有引力與重力的關(guān)系,圖511,答案： D,1.卡文迪許實(shí)驗(yàn),引力常量的測定及其意義,2引力常量測定的意義 (1)卡文迪許通過改變質(zhì)量和距離，證實(shí)了萬有引力的存在及萬有引力定律的正確性。 (2)第一次測出了引力常量，使萬有引力定律能進(jìn)行定量計(jì)算，顯示出真正的實(shí)用價(jià)值。 (3)標(biāo)志著力學(xué)實(shí)驗(yàn)精密程度的提高，開創(chuàng)了測量弱力的新時(shí)代。 (4)引力常量G的測出也表明：任何規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都是經(jīng)過理論上的推理和實(shí)驗(yàn)上的反復(fù)驗(yàn)證才能完成。,4關(guān)于引力常量G，下列說法中正確的是() AG值的測出使萬有引

4、力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值 B引力常量G的大小與兩物體質(zhì)量的乘積成反比，與兩物 體間距離的平方成正比 C引力常量G的物理意義是：兩個(gè)質(zhì)量都是1 kg的物體相 距1 m時(shí)的相互吸引力為1 N D引力常量G是不變的，其值的大小與單位制的選擇無關(guān),解析：利用G值和萬有引力定律不但能“稱”出地球的質(zhì)量，而且可測定遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量、平均密度等，故A正確。引力常量G是一個(gè)普遍適用的常量，通常取G6.671011 m3/(kgs2)，而與物體的質(zhì)量及距離無關(guān)，故B錯(cuò)誤。它的物理意義就是：兩個(gè)質(zhì)量都是1 kg的物體相距1 m時(shí)的萬有引力為6.671011 N，故C錯(cuò)誤。它的大小與所選的單位有關(guān)，故D錯(cuò)誤

5、。 答案：A,例1 一個(gè)質(zhì)量為M的勻質(zhì)實(shí)心球，半徑為R。如果從此球上挖去一個(gè)直徑為R的小球，放在與該球相距為d的地方。求下列兩種情況下，兩球之間引力的大小。 (1)如圖512甲所示，從球的正中心挖去。 (2)如圖512乙所示，從與球面相切處挖去。,萬有引力的計(jì)算,圖512,思路點(diǎn)撥解此題要注意兩點(diǎn)： (1)甲圖中挖去后，空心球質(zhì)量分布對(duì)稱。 (2)乙圖中挖去后，質(zhì)量分布不均，要用割補(bǔ)法。,借題發(fā)揮 當(dāng)研究物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可以把物體假想分割成無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)，求出兩個(gè)物體上每個(gè)質(zhì)點(diǎn)與另一個(gè)物體上所有質(zhì)點(diǎn)的萬有引力，然后求合力。應(yīng)注意，所“割”或所“補(bǔ)”的物體應(yīng)是質(zhì)量分布均勻的物體，否則其質(zhì)心位置不

6、在其幾何中心。,上例題中，在什么情況下，兩種計(jì)算結(jié)果相同？,答案：dR,估算天體質(zhì)量(密度),例2為了研究太陽演化進(jìn)程，需知道目前太陽的質(zhì)量M。已知地球半徑R6.4106 m，地球質(zhì)量m61024 kg，日地中心的距離r1.51011 m，地球表面處的重力加速度g10 m/s2,1年約為3.2107 s，試估算目前太陽的質(zhì)量M(保留一位有效數(shù)字，引力常量未知)。 思路點(diǎn)撥解答本題可按以下流程分析：,答案21030 kg,天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的25倍。已知某一衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為1.4 h，半徑約為地球半徑，引力常量G6.671011 m3/(kgs2)，由此估算該行星的平均密度約