万有引力定律在天文上的应用幻灯片.ppt

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1、万有引力定律在天文上的应用第1页，共14页，编辑于2022年，星期四复习提问：复习提问：1 1 物体做圆周运动的向心力公式是什么？物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度、分别写出向心力与线速度、角速度、周期的关系式周期的关系式2 2 万有引力定律公式：万有引力定律公式：(3)(3)万有引力和重力的关系是什么？重力万有引力和重力的关系是什么？重力 加速度的决定式是什么？加速度的决定式是什么？第2页，共14页，编辑于2022年，星期四 一研究天体运动的基本方法一研究天体运动的基本方法 F引引=F向向二二 万有引力定律在研究天体运动中的应用万有引力定律在研究天体运动中的应用

2、 1 1天体质量的计算天体质量的计算 Mrm结论：结论：要求一颗星体的质量，要求一颗星体的质量，可以在它的周围找一颗卫可以在它的周围找一颗卫星，只要知道卫星的周期星，只要知道卫星的周期和半径，就可以求这颗星和半径，就可以求这颗星体的质量体的质量第3页，共14页，编辑于2022年，星期四2 2卫星运行速度的比较卫星运行速度的比较 卫星的运行速度卫星的运行速度3 3海王星、海王星、冥王星的发现冥王星的发现 第4页，共14页，编辑于2022年，星期四课堂练习：课堂练习：例例1 1 登月飞行器关闭发动机后在离月球登月飞行器关闭发动机后在离月球表面表面112km112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周的

3、空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期是期是120.5min120.5min，已知月球半径是，已知月球半径是1740km1740km，根，根据这些数据计算月球的平均密度据这些数据计算月球的平均密度（G=6.6710G=6.6710-11-11N Nm m2 2kgkg-2-2）。）。第5页，共14页，编辑于2022年，星期四1 1、已知下列哪些数据，可以计算出地球质量：、已知下列哪些数据，可以计算出地球质量：（）A A地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的 距离距离 B B月球绕地球运行的周期及月球绕地球转月球绕地球运行的周期及月球绕地球转 的轨道半径的轨道半径 C C人

4、造地球卫星在地面附近绕行的速度和人造地球卫星在地面附近绕行的速度和 运行周期运行周期 D D若不考虑地球自转，已知地球半径和重若不考虑地球自转，已知地球半径和重 力加速度力加速度BCDBCD第6页，共14页，编辑于2022年，星期四 2 2某行星表面附近有一颗卫星，其轨道半某行星表面附近有一颗卫星，其轨道半径可认为近似等于该行星的球体半径。已测径可认为近似等于该行星的球体半径。已测出此卫星运行的周期为出此卫星运行的周期为80min80min，已知万有引力，已知万有引力常量为常量为6.67106.6710-11-11N Nm m2 2/kg/kg2 2，据此求得该行星，据此求得该行星的平均密度约

5、为的平均密度约为_。（要求取两位有效。（要求取两位有效数字）数字）第7页，共14页，编辑于2022年，星期四例例2 2、设地面附近重力加速度为、设地面附近重力加速度为g g0 0，地球半，地球半径为径为R R0 0，人造地球卫星圆形运行轨道半径为，人造地球卫星圆形运行轨道半径为R R，那么以下说法正确的是那么以下说法正确的是 ABDABD第8页，共14页，编辑于2022年，星期四 例例3 3、假假如如一一作作圆圆周周运运动动的的人人造造地地球球卫卫星星的的轨轨道道半半径径增增大大到到原原来来的的2 2倍倍，仍仍作作圆圆周周运运动动，则则 A.A.根根据据公公式式v=rv=r，可可知知卫卫星星的

6、的线线速速度度将将增大到原来的增大到原来的2 2倍倍 C C第9页，共14页，编辑于2022年，星期四 例例4 4、人造地球卫星绕地球做匀速圆周、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为运动，其轨道半径为R R，线速度为，线速度为v v，周期，周期为为T T，若要使卫星的周期变为，若要使卫星的周期变为2T2T，可能的办，可能的办法是法是 C CA.RA.R不变，使线速度变为不变，使线速度变为 v/2 v/2B.vB.v不变，使轨道半径变为不变，使轨道半径变为2R2RD.D.无法实现无法实现 第10页，共14页，编辑于2022年，星期四 例例5 5、根据观测，某行星外围有一模糊不、根据观测

7、，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度测出了环中各层的线速度v v的大小与该层至的大小与该层至行星中心的距离行星中心的距离R R，则以下判断中正确的是：，则以下判断中正确的是：（）A A若若v v与与R R成正比，则环是连续物成正比，则环是连续物 B B若若v v与与R R成反比，则环是连续物成反比，则环是连续物 C C若若v v2 2与与R R反比，则环是卫星群反比，则环是卫星群 D D若若v v2 2与与R R正比，则环是卫星群正比，则环是卫星群ACAC第11页，共14页，编辑于2022年，星期四作业：同步三（作业：同步三（A A）1 1、2 2、3 3、4 4第12页，共14页，编辑于2022年，星期四第13页，共14页，编辑于2022年，星期四第14页，共14页，编辑于2022年，星期四