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1、万有引力定律,一、月-地实验介绍,牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地),计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：,一、月-地实验介绍,牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地),计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：,一、月-地实验介绍,牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地),计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：,一个物体在地球表面的加速度为：g=9.8m/s2,一、月-地实验介绍,牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地),计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：,一个物体在地球表面的加速度为：g=9.8m/s2 若把这个物体移到月球轨
2、道的高度，其加速度也应是月球的向心加速度之值，根据开普勒第三定律可以导出：,一、月-地实验介绍,牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地),计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：,一个物体在地球表面的加速度为：g=9.8m/s2 若把这个物体移到月球轨道的高度，其加速度也应是月球的向心加速度之值.,因为月心到地心的距离是地球半径的60倍，即：,因为月心到地心的距离是地球半径的60倍，即：,因为月心到地心的距离是地球半径的60倍，即：,两个结果非常接近，这一发现为牛顿发现万有引力定律提供了有利的论据，即地球对地面物体的引力与天体间的引力本质是同一种力，遵循同一规律。,G=6.6710
3、11Nm2/kg2，数值上等于两个质量均为1kg的物体相距1米时它们之间的相互吸引力。,F=Gm1m2/r2,1.公式：,2.引力常量：,二、万有引力定律,卡文迪许扭称实验其意义是用实验证明了万有引力的 存在，使得万有引力定律有了真正 的使用价值。开创了测量弱力的新时代推动了天文学的发展。,3.引力常量G的测定方法及意义：,【例1】如图所示,阴影区域是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分.所挖去的小圆球的球心O和大球体球心间的距离是R/2.求球体剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力.,题型一 万有引力定律的适用条件及灵活应用,【例1】如图所示,阴影区域是质量
4、为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分.所挖去的小圆球的球心O和大球体球心间的距离是R/2.求球体剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力.,题型一 万有引力定律的适用条件及灵活应用,23GMm/100R2,O,O1,4.万有引力与重力：,【深入探究】万有引力和重力之间有何关系？,O,O1,F向,G,F万,4.万有引力与重力：,【深入探究】万有引力和重力之间有何关系？,【例】设地球的质量为M，赤道半径R，自转周期T，则地球赤道上质量为m的物体所受重力的大小为？（式中G为万有引力恒量）,【例】设地球的质量为M，赤道半径R，自转周期T，则地球赤道上质量为m的物体所受重力的
5、大小为？（式中G为万有引力恒量）,GMm/R242mR/T2,万有引力的成就,1.匀速圆周运动-万有引力作为向心力：,2.万有引力等于重力：,一、行星运动的处理方法-两个基本点,1.匀速圆周运动-万有引力作为向心力：,2.万有引力等于重力：,一、行星运动的处理方法-两个基本点,【问题一】如果要知道地球的质量，应该知道哪些条件？,“科学真是迷人”测地球的质量,地表重力加速度:g=9.8m/s2地球半径：R=6400km引力常量：G=6.6710-11Nm2/kg2,【问题一】如果要知道地球的质量，应该知道哪些条件？,“科学真是迷人”测地球的质量,地表重力加速度:g=9.8m/s2地球半径：R=6
6、400km引力常量：G=6.6710-11Nm2/kg2,【问题一】如果要知道地球的质量，应该知道哪些条件？,“科学真是迷人”测地球的质量,地表重力加速度:g=9.8m/s2地球半径：R=6400km引力常量：G=6.6710-11Nm2/kg2,【问题一】如果要知道地球的质量，应该知道哪些条件？,“科学真是迷人”测地球的质量,【问题二】如何知道一个未知天体的质量?,【问题二】如何知道一个未知天体的质量?,思考：1.此方法能求解卫星的质量吗？不同卫星绕太阳运动的半径、周期不同，这种方法能否保证用不同卫星计算出的太阳质量一样？,【问题二】如何知道一个未知天体的质量?,课堂训练,1.用火箭把宇航员
7、送到月球上，如果他已知月球的半径，那么他用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码，能否测出月球的质量？应怎么测定？,2.已知利用下列哪些数据，可以“称”出地球的质量（）A.已知地球半径R和地面的重力加速度gB.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和运行周期TC.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和线速度vD.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和运行周期T,【问题三】如何知道一个天体的密度?,3.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，若认为行星是密度均匀的球体，那么要确定该行星的密度，只需要测量（）A.飞船的轨道半径B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期D.行星的质量,一艘宇宙飞船飞近
8、一个不知名的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员进入预定的考察工作，宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度？说明理由及推导过程。,想一想,4.有两颗行星A、B，在此两颗星球附近各有一颗卫星，若这两颗卫星运动的周期相等，由此可知（）A.行星A、B表面重力加速度与它们的半径一定成正比B.两卫星的线速度一定相等C.行星A、B的质量可能相等D.行星A、B的密度一定相等,问题1:应用万有引力定律除可以计算天体 的质量外，还可以在天文学上有什 么作用?,问题2:应用万有引力定律发现了哪些行星?,问题3:人们是怎样应用万有引力定律来发 现未知天体的?,发现未知天体,二、应用万有引力定律还可以发现未知 天体,一、应用万有引力定律可以计算天体的 质量、密度:,小 结,梦想的力量,当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进,并且毫不畏惧地，过着我理想中的生活,成功，会在不期然间忽然降临！,1、聪明出于勤奋，天才在于积累。2、三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。3、鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。4、勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。,
