人教版高中物理必修2《4.万有引力理论的成就》课件2

这是一份人教版高中物理必修2《4.万有引力理论的成就》课件2，共34页。PPT课件主要包含了F引Fn，计算天体的密度，发现未知天体，小结基本思路，中心天体M，转动天体m，明确各个物理量，天体半经R等内容，欢迎下载使用。

“科学真是迷人”－测地球的质量
问题一:如何测地球的质量？天平能用吗？ 问题一：如果要知道地球的质量，应该知道哪些条件？当时已知：地表重力加速度:g = 9.8m/s2地球半径： R = 6400km引力常量： Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2
一、“称量地球的质量”
所以说只要测出G就可以测出地球的质量。谁称出地球的质量？
2、卡文迪许扭称实验的意义①证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代；②开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广；③卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的人”！
思考:能否用同样的方法来测其它天体的质量呢?
不考虑天体自转的影响:
已知:三个量g、R、G三个量就可以求
思考二：如何才能知道太阳的质量呢？
上面的方法可行吗？能不能借用其它方法来称量呢？请同学们看书后回答
行星绕太阳做什么运动？而通常可以认为行星做什么运动？2.行星绕太阳做圆周运动的向心力是由什么力提供的？3.描述匀速圆周运动的物理量有哪些？4.应用万有引力定律求解太阳质量的基本思路是什么?5.若已知某行星的质量为m，轨道半径为r，公转周期为T，引力常量为G，请用以上物理量表示太阳的质量。
我们可以测出太阳某行星的公转周期T、轨道半径r，能不能由此求出太阳的质量M？
分析：1.将行星的运动看成是匀速圆周运动.2.万有引力充当向心力 F引=Fn.
只可求出中心天体的质量， 求不出环绕天体的质量。
求天体质量方法二： 计算中心天体的质量
情景： m（环绕天体）绕着M（中心天体）转，测出m运动周期T和离中心天体M的轨道半径r就可求出中心天体M：
练习二：用上面方法如何求地球质量呢?
已知 地球半径： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月亮轨道半径： r ≈ 60R，求 地球的质量M？
思考：如果不知道环绕天体的周期而是知道它的线速度或角速度，可以求中心天体质量吗？
（1）M=v2r/G.（2）M=ω2r3/G.（3）M=4π2r3/GT2. (4) M=gR2/G.
三、计算天体的密度
若环绕天体m接近中心天体M表面飞行则密度多少？
一艘宇宙飞船飞近一个不知名的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员进入预定的考察工作，宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度？说明理由及推导过程
背景： 1781年由英国物理学家威廉．赫歇尔发现了天王星，但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推测的结果有一些误差…… 天王星的运行轨道有些古怪
1：1845年英国人亚当斯和法国天文学家勒威耶据各自独立用万有引力定律计算发现了“海王星”（第8个行星）。2.1846年9月23日,德国的伽勒在勒维耶预言的位置发现这这颗行星,人们称其为---“”笔尖下发现的行星3.1930年3月14日人们用同样的方法发现了— 冥王星4.用类似的方法，人们又发现了太阳系及太阳系外的其他天体。1705年，英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了一颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归。这就是哈雷彗星。
2.将行星（或卫星）的运动看成 是匀速圆周运动.
3.万有引力充当向心力 F引=F向.
1. 在星体表面附近 F引=G重
1：利用下列哪组数据可以举算出地球的质量 （ ）A:已知地球的半径r和地球表面的重力加速度gB:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期TC:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期TD:已知卫星围绕地球运动的线速度V和周期T
2、月亮绕地球转动的周期为T、轨道半径为r，则由此可得地球质量的表达式为_________。(万有引力恒量为G)3、如果某恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的平均密度为 。(万有引力恒量为G)