高中人教版 (新课标)4.万有引力理论的成就教课内容课件ppt

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4　万有引力理论的成就1．掌握测量地球质量的方法．2．了解发现未知天体的过程．3．理解掌握应用万有引力定律计算天体质量的方法．自转 重力 万有引力 万有引力 太阳 行星 温馨提示　以上方法所求质量为中心天体的质量，中心天体指处于另一天体(或卫星)做圆周运动的圆心处的天体．三、发现未知天体1．被人们称为“笔尖下发现的行星”被命名为 ．2．海王星的发现和 的“按时回归”确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈．海王星哈雷彗星(2)质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动特别提醒 (1)计算天体的质量的方法不仅适用于地球 ，也适用于其他任何星体．注意方法的拓展应用．明确计算出的是中心天体的质量．(2)要注意R、r的区分．R指中心天体的半径，r指行星或卫星的轨道半径．若绕近地轨道运行，则有R＝r.常用的几个关系式设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动，则故对于绕同一天体做圆周运动的不同天体，轨道半径r越大，T越大，v、ω、a越小．【典例1】 假设宇航员乘坐宇宙飞船到某行星考察，当宇宙飞船在靠近该星球表面空间做匀速圆周运动时，测得环绕周期为T.当飞船降落在该星球表面时，用弹簧测力计称得质量为m的砝码受到的重力为F，试根据以上数据求得该行星的质量．计算天体的质量和密度 借题发挥　求解天体质量一般有两种方法：(1)测出飞船的运行周期及轨道半径，求得行星的质量．(2)由星球表面物体受到的重力等于万有引力，利用星球的半径及物体在该星球上的重力，求得行星质量．【变式1】 在万有引力常量G已知的情况下，已知下列哪些数据，可以计算出地球质量 (　　)． A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离 B．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期 C．月球绕地球运行的周期及地球半径 D．若不考虑地球自转，已知地球半径和地球表面的重力加速 度【典例2】 天文学家在太阳系中发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年，若把它和地球绕太阳公转的轨道都看做圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍．(最后结果可用根式表示)天体运动规律 【变式2】 科学家们推测，太阳系有颗行星和地球在同一轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息我们可以推知(　　)．. A．这颗行星的质量等于地球的质量 B．这颗行星的密度等于地球的密度 C．这颗行星的公转周期与地球公转周期相等 D．这颗行星的自转周期与地球自转周期相等解析　由题意知，该行星和地球一样绕太阳运行，且该行星、太阳、地球在同一直线上，说明该颗行星与地球有相同的公转周期，C选项正确，但根据所给条件，无法进一步判断该行星与地球的自转周期、质量、密度是否相同．答案　C