万有引力理论的成就_ppt(非常优秀).ppt

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1、第6章第4节大港一中：潘洪印大港一中：潘洪印八大行星八大行星太阳系太阳系银河系银河系仙女座星系仙女座星系 蝌蚪星系蝌蚪星系距离我们距离我们4亿光年亿光年海王星海王星时间：时间：2020年年3月月23日日9时时20分分地点：酒泉卫星发射中心地点：酒泉卫星发射中心事件：神舟事件：神舟20号载人航天飞船执行号载人航天飞船执行探索海王星的任务探索海王星的任务宇航员：高一宇航员：高一4班全体同学班全体同学海王星任务一：神舟任务一：神舟20号飞船在海王星的高空号飞船在海王星的高空轨道完成匀速圆周运动轨道完成匀速圆周运动此时，我们现在没有理由不相信是牛顿先生在驾驶飞船！此时，我们现在没有理由不相信是牛顿先生

2、在驾驶飞船！中心天体中心天体M环绕天体环绕天体m轨道半径轨道半径r建立物理模型建立物理模型天体半径天体半径R物理模型：环绕天体物理模型：环绕天体m绕中心天体绕中心天体M做做匀速圆周运动匀速圆周运动设星球为密度均匀的球体，则由体积公式练习练习1若已知某行星绕太阳公转的轨道半径为若已知某行星绕太阳公转的轨道半径为r,公转周期为公转周期为T,引力常量为引力常量为G，则由此可求，则由此可求出出（）A、行星的质量、行星的质量 B、太阳的质量、太阳的质量 C、行星的密度、行星的密度 D、太阳的密度、太阳的密度B利用求解问题时，该式与旋转体质量m无关，与中心体质量M有关。任务二：神舟任务二：神舟20号飞船在

3、海王星的近地号飞船在海王星的近地轨道完成匀速圆周运动轨道完成匀速圆周运动海王星地貌海王星地貌练习练习2神舟神舟20号宇宙飞船在环绕海王星的近地轨道号宇宙飞船在环绕海王星的近地轨道飞行，运行周期为飞行，运行周期为T，试求海王星的密度。，试求海王星的密度。任务三：神舟任务三：神舟20号飞船成功降落在海王号飞船成功降落在海王星上，出舱进行考察星上，出舱进行考察练习练习3：已知海王星的质量与地球质量近似相等，海王已知海王星的质量与地球质量近似相等，海王星的星球半径是地球半径的星的星球半径是地球半径的8倍。若在距离海倍。若在距离海王星的星球表面王星的星球表面H=20m处自由下落一物体，试处自由下落一物体

4、，试求物体落地时间求物体落地时间t（不考虑星球自转和空气（不考虑星球自转和空气阻力的影响，且阻力的影响，且 ）小结：对于在其它星球上做自由落体、抛小结：对于在其它星球上做自由落体、抛体等运动的物体，其运动规律与在地球上体等运动的物体，其运动规律与在地球上运动规律完全相同运动规律完全相同，只是，只是重力加速度重力加速度g星星可可能不同能不同，需要提前计算出，需要提前计算出g星星。如何求如何求g星星呢？呢？建立物理模型建立物理模型不考虑星球的自转，星球表不考虑星球的自转，星球表面及附近的物体所受面及附近的物体所受重力等重力等于于星球对物体的星球对物体的万有引力万有引力。练习练习4：假如把地球上的体

5、育器械搬到质量和半径均为地球两倍的星球假如把地球上的体育器械搬到质量和半径均为地球两倍的星球上进行比赛，那么运动员与在地球上的比赛相比（不考虑星球上进行比赛，那么运动员与在地球上的比赛相比（不考虑星球自转和空气阻力影响），下列说法正确的是（自转和空气阻力影响），下列说法正确的是（）A.举重运动员的成绩会更好举重运动员的成绩会更好B.立定跳远成绩会更好立定跳远成绩会更好C.跳水运动员在空中完成动作时间更长跳水运动员在空中完成动作时间更长D.D.射击运动员的成绩会更好射击运动员的成绩会更好ABC任务四：你知道当初人们是如何发现任务四：你知道当初人们是如何发现海王星的吗？海王星的吗？亚当斯亚当斯英国

6、勒维耶勒维耶法国发现天王发现天王星轨道偏星轨道偏离离理论计算预测理论计算预测新行星轨道新行星轨道实际观测实际观测验证结果验证结果理论轨道理论轨道实际轨道实际轨道哈雷彗星哈雷彗星流星雨流星雨带着恋恋不舍，我们要和海王星再见了，带着恋恋不舍，我们要和海王星再见了，但是我们人类的梦想却没有停止脚步，但是我们人类的梦想却没有停止脚步，同学们，让我们爱上科学，学好科学，同学们，让我们爱上科学，学好科学，将来运用科学去征服宇宙吧！将来运用科学去征服宇宙吧！1某行星半径为某行星半径为R，万有引力常数为，万有引力常数为G，该行，该行星表面的重力加速度为星表面的重力加速度为g，则该行星的质量为，则该行星的质量为

7、_（忽略行星的自转）（忽略行星的自转）学以致用学以致用2.我国第一颗绕月球探测卫星我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号嫦娥一号”于于2007年年10月月24日日18时时05分在西昌卫星发射中心分在西昌卫星发射中心由由“长征三号甲长征三号甲”运载火箭发射升空，经多次变运载火箭发射升空，经多次变轨于轨于11月月7日日8时时35分进入距离月球表面分进入距离月球表面200公里，公里，周期为周期为127分钟的圆轨道。已知月球的半径和万分钟的圆轨道。已知月球的半径和万有引力常量，则可求出（有引力常量，则可求出（）A月球质量月球质量 B月球的密度月球的密度C探测卫星的质量探测卫星的质量 D月球表面的重力加速度

8、月球表面的重力加速度ABD学以致用学以致用3.已知某星球质量与地球质量之比已知某星球质量与地球质量之比M星星:M地地=9:1,半径半径之比之比R星星:R地地=2:1。若某人在两星球表面高若某人在两星球表面高H处以相同处以相同的初速度的初速度v0 平抛一物体，试求在星球和地球上的水平平抛一物体，试求在星球和地球上的水平位移之比是多少？（不考虑星球自转和空气阻力的影位移之比是多少？（不考虑星球自转和空气阻力的影响）响）学以致用学以致用4.4.为了测量某一新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近为了测量某一新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的

9、圆形它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G G，飞船上备有以，飞船上备有以下实验器材下实验器材 A.A.一只精确秒表一只精确秒表 B.B.一个已知质量为一个已知质量为m m的物体的物体 C.C.一一个弹簧秤个弹簧秤D.D.一台天平（附砝码）一台天平（附砝码）,请根据题意回答以下问题：请

10、根据题意回答以下问题：（1 1）第一次测量所选用的实验器材为）第一次测量所选用的实验器材为_测量的物理量是测量的物理量是_（2 2）第二次测量所选用的实验器材为）第二次测量所选用的实验器材为_测量的物理量是测量的物理量是_（3 3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示）的物理量表示）AB C卫星绕行星运动的周期卫星绕行星运动的周期T物体在该星球表面的重力物体在该星球表面的重力G0学以致用学以致用（3）解：物体）解：物体m随宇宙飞船绕星球飞行时，万有引力充当向心力随宇宙飞船绕星球飞行时，万有引力充当向心力不考虑星球的自

11、转，物体不考虑星球的自转，物体m在星球表面所受重力与万有引在星球表面所受重力与万有引力相等力相等双星模型双星模型天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍,银河系的恒星中大约四分之一是双星。它由两个相互环绕的天体组成，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。特点特点（1）双星的向心力大小相同 （2）双星的角速度相同，旋转周期相同 （3）双星绕共同的中心转动，做圆周运动时总是位于旋转中心的两侧，且三者在一 条直线5.5.利用双星系利用双星系统统中两中两颗颗恒星的运恒星的运动动特征可推算出它特征可推算出它们们的的总质总质量。量。已知某双星系已知某双星系统统中两中两颗颗恒星恒星围绕围绕它它们连线们连线上的某一固定点分上的某一固定点分别别做匀速做匀速圆圆周运周运动动，周期均，周期均为为T T，两，两颗颗恒星之恒星之间间的距离的距离为为L L，试试推推算算这这个双星系个双星系统统的的总质总质量。（引力常量量。（引力常量为为G G）认真体会万有引力公式认真体会万有引力公式中的中的r r和向心力公式中和向心力公式中的的r r的区别！的区别！学以致用学以致用 同学们，记住我们的约定，同学们，记住我们的约定，为了美好的明天，一起努力吧！为了美好的明天，一起努力吧！4班加油，班加油，4班最棒！班最棒！