2021学年第七章 万有引力与宇宙航行3 万有引力理论的成就授课课件ppt

这是一份2021学年第七章 万有引力与宇宙航行3 万有引力理论的成就授课课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了前情回顾，“称量”地球的质量，计算天体的质量，黄金代换公式，计算太阳的质量，计算太阳质量的反思，求星球密度的几种方法，计算天体的密度方法一，计算天体的密度方法二，计算天体的密度等内容，欢迎下载使用。

自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在          上，引力的 大小与                       成正比，与 成 反比  
物体的质量        的乘积
它们之间距离r的二次方
万有引力定律只适用于     之间引力大小的计算
“称出” 地球质量的人
科学真是迷人。根据零星的事实，增 添一点猜想，竟能赢得那么多收获！
上面是利用什么方法“称量”地球的质量？
物体在地球（天体）表面附近，物体重力近似等于万有引力
还有没有其它称量天体的方法？
在上面“称量”地球质量的过程中，我们得到了一个关系式
注意：此公式是在重力近似等于万有引力的条件下得到， 当讨论万有引力和重力的微小关系时，此式不能使用
某个行星的质量是m，行星与太阳之间的距离是r，行星公转的周期是T，那么太阳的质量M是多少？
行星绕太阳做匀速圆周运动
测出行星的公转周期T和它与太阳的距离r 就可以算出太阳的质量
以上是利用什么方法“称量”太阳的质量？
对于任一行星（环绕天体）万有引力提供向心力可以计算出太阳（中心天体）的质量
①根据星球表面重力近似等于万有引力
②根据环绕天体万有引力提供向心力
不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T都是各不相同的。但由于不同行星的r、T计算出来的太阳质量必须是一样的！这里得到的计算太阳质量的公式能够保证这一点吗？
如果给出的是行星的线速度或角速度与环绕半径，那么是否能求出太阳的质量？
计算太阳的质量时，需要知道行星的质量吗？
如果已知卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离，那么可以算出行星的质量吗？
利用上面这种方法可以计算出环绕天体的质量吗？
学习并掌握利用星球质量求密度的方法
学习并掌握利用星球表面重力加速度求星球密度的方法
已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g′，万有引力常量为G，若忽 略月球的自转，则月球的平均密度为多少？
需知星球表面重力加速度及星球半径
一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行，测得它匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，则此恒星的平均密度为多少？
只需测得近地 卫星的周期T
若此题中，宇宙飞船不贴近恒星表面飞行，上面的结果还适用吗？
不适用，此时宇宙飞船的环绕半径不等于恒星的星球半径
①利用星球表面重力等于万有引力
②利用近地星体万有引力提供向心力（周期）
若环绕天体近地运行，则R=r
区分轨道半径和星球半径
万有引力定律应用于天文研究的方法海王星的发现历程。 
各自独立计算出海王星的轨道
1846年伽勒发 现海王星
汤博发现 海王星
布朗、特鲁希略 等发现阋神星
Part Three
例题讲解（“黄金代换”公式 ）
【练1】火星的质量和半径分别约为地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（　 　）A. 0.2gB. 0.4gC. 2.5gD. 5g
变式训练（“黄金代换”公式 ）
【例2】（多选）火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍．根据以上数据，以下说法正确的是（　 　）A. 火星表面重力加速度的数值比地球表面小B. 火星公转的周期比地球的长C. 火星公转的线速度比地球的大D. 火星公转的向心加速度比地球的大
例题讲解（万有引力定律的成就）
【练2】物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述不正确的是（　　）A. 牛顿发现了万有引力定律，但没能测出引力常量B. 引力常量的大小等于两个质量为1kg的物体相距1m时的相互吸引力C. 以牛顿运动定律为基础的经典力学适用于研究"神舟9号"飞船的高速发射D. 万有引力定律的发现解释了天体运动的规律，并预言了海王星的存在
变式训练（万有引力定律的成就）
②利用环绕天体万有引力提供向心力