實例6：萬有引力定律復習.ppt

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第六章萬有引力定律復習,請同學思考、回憶這一章:1學習了哪些新知識？2你能運用這些新知識解釋或解決哪些新問題？你積累了哪些新經(jīng)驗?,一、本章學習的新知識,所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。,開普勒第一定律,開普勒第二定律：對于每一個行星而言，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內掃過相等的面積。開普勒第三定律：所有行量的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次的比值都相等。,開普勒第三定律的公式：,R表示橢圓軌道的半長軸，T表示公轉周期，比值k是一個與太陽質量有關、與行星無關的常量。,課堂練習：,1、開普勒三大定律是開普勒通過觀察實驗發(fā)現(xiàn)的。（）2、月球、人造地球衛(wèi)星繞地球運轉同樣遵循開普勒三大定律，此時公式中k只與地球質量有關、與月球、人造衛(wèi)星無關。（）,,3、有兩個人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運轉的軌道半徑之比是1：2，則它們繞運轉的周期之比為。答案:分析與解：它們的運動遵循開普勒第三定律，有：所以,(二）牛頓是怎樣得出萬有引力定律的？,牛頓運用勻速圓周運動的知識、牛頓第二定律、開普勒第三定律、牛頓第三定律推導出來的。,（三）卡文迪許的主要貢獻是什么？,設計了扭秤裝置，用實驗方法測出了萬有引力常量：,課堂練習：,4、為什么卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質量的人”？如果已知地球的半徑R、重力加速度g,你能算出地球的質量嗎？解：設地球質量為M，地面上某物體的質量為m，研究表明：地球表面上物體受到地球的吸引力約于重力，則：,,5、地球質量大約是月球質量的81倍，如果我國即將發(fā)身的登月飛行器從地球飛向月球，當飛行器距地心的距離與距月心的距離之比是之后，越飛越省力。答案：9：1,（四）人類要想使人造地球衛(wèi)星上天，運載火箭的速度至少多大？,運載火箭的速度至少達到7.9km/s。這一速度叫做第一宇宙速度。,二、解決的新問題,（一）重力的本質問題：為什么地球上各個地方的重力加速度的數(shù)值不相同？（二）天文學上：怎樣計算天體的質量？密度？海王星和冥王星是怎樣發(fā)現(xiàn)的？（三）航天上：人造衛(wèi)星怎樣才能上天？同步衛(wèi)星是怎么一回事？（四）其它：解釋雙星問題、解釋黑洞現(xiàn)象等？,（一）重力的本質問題？為什么地球上各個地方的重力加速度的數(shù)值不相同？,請看課本第37頁：重力加速度的數(shù)值。,（二）天文學上：怎樣計算天體的質量？密度？海王星和冥王星是怎樣發(fā)現(xiàn)的？,1、怎樣計算天體的質量？r表示軌道半徑，T周期，M表示處于中心的星球的質量。,2、海王星和冥王星是怎樣發(fā)現(xiàn)的？,請看課本第108頁。,課堂練習：,6、我國即將發(fā)現(xiàn)探月飛行器，目的是調查月球上的各種資源。你能為探月飛行器上的宇航員設計一種測量月球平均密度的方法嗎？,答案,當探月飛行器靠近月球時，關閉飛行器上的發(fā)動機，讓飛行器在月球的萬有引力作用下繞月球運動一周，測出所用時間T，即可算出月球的平均密度：,解答,設月球的質量為M，半徑為r,探月飛行器的質量為m,探月飛行器在萬有引力作用下繞月球表面運動一周的周期為T，則有：,1、怎樣推導、計算第一宇宙速度？,2、同步衛(wèi)星有哪些參數(shù)相同？,答：同步衛(wèi)星有“八同”，即同周期（與地球自轉的周期相同）、同角速度、同頻率、同轉速、同高度（到地心的距離相同）、同線速度大小、同向心加速度大小、同在赤道的正上方（相對于地球靜止）。由于各國發(fā)射的同步衛(wèi)星質量一般不同，所以它們受到的向心力的大小一般不同。,課堂練習：,7、已知地球的半徑為R=6400km,地球自轉的周期T=24h,試計算同步衛(wèi)星到地面的高度h=?,解答,同步衛(wèi)星繞地球轉動的周期與地球自轉相同，所以有：,（四）其它：解釋黑洞現(xiàn)象等？,怎樣理解黑洞現(xiàn)象？宇宙中某些天體質量非常大，半徑非常小，它對其它星球的吸引力非常地大，甚至“光”也不能從它的表面射出,由于沒有光進入我們的眼睛所以我們就看不見它，稱之為“黑洞”.黑洞只吸收能量而不向外輻射能量。請課后閱讀課本第110頁。,,8.,解答,如果光不能從太陽射出,“光子”可以繞太陽作勻速圓周運動,設“光子”的質量為m,則有:,三積累的新經(jīng)驗,你能說出解決本章問題的基本思路嗎?1.當物體在地面及其附近且不考慮地球的自轉時,萬有引力的大小≈重力的大小,即:,課外作業(yè):,完成課本第114頁“習題”.,