人教版 (2019)必修 第二册3 万有引力理论的成就课堂教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册3 万有引力理论的成就课堂教学课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了课前·自主预习，“称量”地球的质量，计算天体的质量，万有引力定律，海王星，哈雷彗星，课堂·重难探究，天体质量的计算方法，天体质量和密度的计算，分析天体的运动等内容，欢迎下载使用。
判断对错．(1)在不考虑地球自转的影响时，地面上的物体的重力等于地球对该物体的万有引力．(　　)(2)知道引力常量G、地球的公转周期和轨道半径，就可以求出地球质量．(　　)(3)知道引力常量G、地球的半径和地球表面的重力加速度，就可以求出地球质量．(　　)【答案】(1)√　(2)×　(3)√
如图是木星和它周围运行的卫星，测出一颗卫星的轨道半径和周期，怎样计算出木星的质量？
1．已知天体的轨道推算18世纪，人们观测到太阳系第七颗行星——天王星的轨道和用_______________计算出来的轨道有一些偏差．2．未知天体的发现根据已发现的天体的运行轨道并结合万有引力定律推算出未知天体的______，如海王星、冥王星就是这样发现的．
发现未知天体和预言哈雷彗星回归
3．应用于彗星英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算彗星的_________，成功预言了彗星的_________．4．成就__________的发现和_____________的“按时回归”确定了万有引力定律的地位．
【答案】D【解析】月球表面没有磁场，不能用指南针定向，A错误；月球表面周围没有空气，所以不能用电风扇吹风，B错误；月球表面周围没有空气，所以声音不能传播，则不能举办露天演唱会，C错误；月球对其表面的物体有引力，则可以用天平测量质量，D正确．
变式1　在某行星表面附近有一卫星，绕该行星做匀速圆周运动，测得其周期为T，引力常量G已知，则可算出(　　)A．该行星的质量B．该行星的直径C．该行星表面的重力加速度D．该行星的平均密度【答案】D
例2　(多选)如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等，且小于c的质量，则(　　)A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度【答案】ABD
变式2　(2022年宣化名校月考)如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该行星带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．已知地球的公转周期为1年，下列说法正确的是(　　)
A．太阳对各小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期均小于1年
C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星做圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【答案】C
(1)天体运动参量的对比都是根据万有引力提供向心力列出方程，进行判断．(2)天体做圆周运动的各个参量，由轨道半径决定．
例3　如图所示，P、Q为质量相同的两质点，分别置于地球表面的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)A．P、Q做圆周运动的向心力大小相等B．P、Q所受地球引力的大小相等C．P、Q做圆周运动的线速度大小相等D．P所受地球引力大于Q所受地球引力【答案】B
例4　2021年12月9日，“太空教师”王亚平在我国天宫空间站进行了太空授课，“神舟十三号”乘组航天员翟志刚、叶光富参与，让广大青少年领悟到了太空探索的趣味．已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)
1．(2021年武汉名校月考)在物理学史中，利用“扭秤实验”测出万有引力常量，并且被称为“称量地球质量”的物理学家是(　　)A．第谷B．开普勒C．牛顿D．卡文迪什【答案】D
【解析】第谷是最后一位也是最伟大的用肉眼观测的天文学家，开普勒在第谷工作的基础上，提出了开普勒三大定律；牛顿提出了万有引力定律，但是没有测出引力常量，所以没有用万有引力定律计算出地球的质量．利用“扭秤实验”测出引力常量，并且被称为“称量地球质量”的物理学家是卡文迪什，故A、B、C错误，D正确．
3．现代宇宙学理论告诉我们，恒星在演变过程中，可能会形成一种密度很大的天体——中子星，如图所示．某一中子星的密度约为1.5 ×1017kg/m3，若中子星的半径为10 km，求此中子星表面的重力加速度大小．
【答案】4.19×1011 m/s2
5．(2022年湛江月考)2021年12月9日，中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课．空间站绕地球转一圈的时间约90分钟，保证太空授课信号通畅的功臣是中继卫星，中继卫星在地球同步静止轨道运行，空间站、中继卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．空间站的角速度小于中继卫星的角速度B．空间站的加速度大于中继卫星的加速度C．空间站的线速度小于中继卫星的线速度D．中继卫星的线速度等于第一宇宙速度
6．为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M.已知地球半径R＝6.4×106 m，地球质量m＝6×1024kg，太阳与地球中心的距离r＝1.5×1011 m，地球公转周期为一年，地球表面处的重力加速度g取10 m/s2，试估算目前太阳的质量．(保留两位有效数字，引力常量未知)【答案】2.0×1030 kg