万有引力定律的应用资料.ppt

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1、3、万有引力定律的应用、万有引力定律的应用一、一、预预言彗星回言彗星回归归1哈哈雷雷根根据据万万有有引引力力理理论论对对1682年年出出现现的的_的的轨轨道道运运动动进进行行了了计计算算，指指出出了了不不同同年年份份出出现现的的情情况况，并并预预言言了了再再次次出出现现的的时间时间21743年年，克克雷雷洛洛计计算算了了遥遥远远的的木木星星和和土土星星对对哈哈雷雷彗彗星星运运动动规规律律的的影影响响，指指出出了了运运动动经过经过_的的时间时间3总总之，由万有引力理之，由万有引力理论论可以可以预预知哈雷彗知哈雷彗星每次星每次临临近地球的近地球的时间时间，并且，并且经过验证经过验证都是都是正确的正

2、确的哈雷彗星哈雷彗星近日点近日点二、预测未知星体二、预测未知星体1781年，由于望远镜技术的发展，人们发现了天年，由于望远镜技术的发展，人们发现了天王星，仔细观察发现，天王星的轨道与由万有引力定律王星，仔细观察发现，天王星的轨道与由万有引力定律得到的轨道有偏差。得到的轨道有偏差。天文学家预言天王星外还有颗行星，并用万有引天文学家预言天王星外还有颗行星，并用万有引力定律计算出了该行星的质量、轨迹，力定律计算出了该行星的质量、轨迹，1846年伽勒在预年伽勒在预定区域发现了这个行星定区域发现了这个行星海王星。海王星。海王星发现被誉为：笔尖上发现的行星海王星发现被誉为：笔尖上发现的行星牛顿引力理论的伟

3、大胜利！牛顿引力理论的伟大胜利！168717811846三、三、计计算天体算天体质质量量1地球地球质质量的量的计计算算利用地球表面的物体：若不考利用地球表面的物体：若不考虑虑地球自地球自转转，质质量量为为m的物体的重力等于地球的物体的重力等于地球对对物体的物体的_，即，即mg_，则则M_，只要知道，只要知道g、R的的值值，就可，就可计计算出地球的算出地球的质质量量万有引力万有引力万有引力万有引力轨轨道半径道半径周期周期思考感悟思考感悟根据月球绕地球做圆周运动的规律应用万有引力根据月球绕地球做圆周运动的规律应用万有引力定律求出的天体质量是地球的质量还是月球的质定律求出的天体质量是地球的质量还是月

4、球的质量？月球的质量如何求？量？月球的质量如何求？核心要点突破核心要点突破一、天体一、天体质质量和密度的估算量和密度的估算1求天体求天体质质量的思路量的思路绕绕中心天体运中心天体运动动的其他天体或的其他天体或卫卫星做匀速星做匀速圆圆周运周运动动，做，做圆圆周运周运动动的天体的天体(或或卫卫星星)的向心力等于它与中心天体的万有的向心力等于它与中心天体的万有引力，利用此关系建立方程求中心天体的引力，利用此关系建立方程求中心天体的质质量量特特别别提提醒醒：(1)计计算算天天体体的的质质量量的的方方法法不不仅仅适适用用于于地地球球，也也适适用用于于其其他他任任何何星星体体，注注意意方方法法的的拓拓展展

5、应应用用，明明确确计计算算出出的是中心天体的的是中心天体的质质量量(2)要注意要注意R、r的区分的区分R指中心天体的半径，指中心天体的半径，r指行星或指行星或卫卫星的星的轨轨道半径，若道半径，若绕绕近地近地轨轨道运行，道运行，则则有有Rr.例例1、地球绕太阳的轨道半径为、地球绕太阳的轨道半径为1.51011m，公转周期为，公转周期为3.15107s，试，试估算估算太阳的质量太阳的质量(取一位有效数字取一位有效数字)先计算数量级先计算数量级再观察数字间再观察数字间有没有倍数关有没有倍数关系或是否近似系或是否近似相等相等中间运算数字中间运算数字只需比最后结只需比最后结果的有效位数果的有效位数多取一

6、位多取一位记住一些典型记住一些典型数字数字现在天文学测得太阳质现在天文学测得太阳质量为量为1.9891030kg天体天体质质量的估算量的估算变变式式训练训练1在某行星上，宇航在某行星上，宇航员员用用弹弹簧秤称得簧秤称得质质量量为为m的砝的砝码码重力重力为为F，乘宇宙，乘宇宙飞飞船在靠近船在靠近该该星球表面空星球表面空间飞间飞行，行，测测得其得其环绕环绕周期周期为为T，根据，根据这这些数据求些数据求该该星球的星球的质质量量天体密度的估算天体密度的估算例例例例2 2 假设在半径为假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，的某天体上发射一颗该天体的卫星，若它贴近天体的表面做匀速圆周运动的周期为若它贴近天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知引，已知引力常量为力常量为G，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天体表面的高度为体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？则该天体的密度又是多少？