魯科版必修二 第5章 第1節(jié) 萬有引力定律及引力常量的測(cè)定 課件（37張）.pptx

第1節(jié)萬有引力定律及引力常量的測(cè)定 一 行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律閱讀教材第89 90頁 行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 部分 知道開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容 開普勒行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律 一個(gè)焦點(diǎn) 面積相等 思維拓展如圖1所示為地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的示意圖及春分 夏至 秋分 冬至?xí)r地球所在的位置 圖1 1 太陽是否在軌道平面的中心 夏至 冬至?xí)r地球到太陽的距離是否相同 2 一年之內(nèi)秋 冬兩季比春 夏兩季為什么要少幾天 答案 1 不是不相同 2 秋 冬兩季比春 夏兩季地球運(yùn)動(dòng)的快 二 萬有引力定律閱讀教材第90 93頁 萬有引力定律 部分 知道萬有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)式 1 萬有引力定律 正比 平方 球心 2 月 地 檢驗(yàn)證明了地球與物體間的引力和天體間的引力具有 遵循 相同性質(zhì) 同樣的規(guī)律 思維拓展天體是有質(zhì)量的 人是有質(zhì)量的 地球上的其他物體也是有質(zhì)量的 請(qǐng)思考 圖2 1 任意兩個(gè)物體之間都存在萬有引力嗎 兩個(gè)物體之間的距離r 指物體哪兩部分間的距離 2 地球?qū)θ说娜f有引力與人對(duì)地球的萬有引力大小相等嗎 答案 1 都存在質(zhì)心間距離 2 相等 三 引力常量的測(cè)定及其意義閱讀教材第93 95頁 引力常量的測(cè)定及其意義 部分 知道引力常量的測(cè)定方法 了解其意義 1 測(cè)定 在1798年 英國物理學(xué)家 利用 實(shí)驗(yàn) 較精確地測(cè)出了引力常量 2 意義 使 能進(jìn)行定量運(yùn)算 顯示出其真正的實(shí)用價(jià)值 3 知道g的值后 利用萬有引力定律可以計(jì)算出天體的質(zhì)量 卡文迪許也因此被稱為 卡文迪許 扭秤 萬有引力定律 能稱出地球質(zhì)量的人 對(duì)開普勒定律的認(rèn)識(shí) 要點(diǎn)歸納 1 從空間分布上認(rèn)識(shí) 行星的軌道都是橢圓 不同行星軌道的半長軸不同 即各行星的橢圓軌道大小不同 但所有軌道都有一個(gè)共同的焦點(diǎn) 太陽在此焦點(diǎn)上 因此開普勒第一定律又叫焦點(diǎn)定律 2 對(duì)速度大小的認(rèn)識(shí) 1 如圖3所示 如果時(shí)間間隔相等 即t2 t1 t4 t3 由開普勒第二定律 面積sa sb 可見離太陽越近 行星在相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長越長 即行星的速率越大 因此開普勒第二定律又叫面積定律 圖3 2 近日點(diǎn) 遠(yuǎn)日點(diǎn)分別是行星距離太陽的最近點(diǎn) 最遠(yuǎn)點(diǎn) 所以同一行星在近日點(diǎn)速度最大 在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小 3 對(duì)周期長短的認(rèn)識(shí) 1 行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長軸之間有依賴關(guān)系 橢圓軌道半長軸越長的行星 其公轉(zhuǎn)周期越長 反之 其公轉(zhuǎn)周期越短 2 該定律不僅適用于行星 也適用于其他天體 例如 繞某一行星運(yùn)動(dòng)的不同衛(wèi)星 4 開普勒定律的近似處理 實(shí)際上 行星的軌道與圓十分接近 所以在中學(xué)階段的研究中能夠按圓處理 也就是說 1 行星繞太陽運(yùn)行的軌道十分接近圓 太陽處在圓心 2 對(duì)某一行星來說 它繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度 或線速度大小 不變 即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 精典示例 例1 關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是 a 所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)b 行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí) 太陽位于行星軌道的中心處c 行星在橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)的過程中 其速度與行星和太陽之間的距離有關(guān) 距離小時(shí)速度小 距離大時(shí)速度大d 離太陽越近的行星運(yùn)動(dòng)周期越短 d 答案d 萬有引力定律的理解及其應(yīng)用 1 兩質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力 可用公式計(jì)算 此時(shí)r是兩個(gè)球體球心的距離 2 個(gè)質(zhì)量分布均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力 可用公式計(jì)算 r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離 3 兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí) 公式也適用 2 萬有引力的 四性 a 公式中的g是引力常量 它是由實(shí)驗(yàn)得出的 而不是人為規(guī)定的b 當(dāng)兩個(gè)物體間的距離r趨于零時(shí) 萬有引力趨于無窮大c m1和m2所受引力大小總是相等的d 兩個(gè)物體間的引力總是大小相等 方向相反的 是一對(duì)平衡力 答案ac 答案abc 萬有引力與重力的關(guān)系 要點(diǎn)歸納 1 地球表面上的重力與萬有引力的關(guān)系 圖4 2 重力與緯度的關(guān)系 3 重力 重力加速度與高度的關(guān)系 精典示例 例3 地球表面重力加速度為g 忽略地球自轉(zhuǎn)的影響 在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍 已知地球半徑為r 針對(duì)訓(xùn)練3 2018 佳木斯高一檢測(cè) 某行星的質(zhì)量與地球的質(zhì)量比為a 半徑比為b 則該行星表面與地球表面的重力加速度之比為 答案b 要點(diǎn)歸納 1 天體質(zhì)量的計(jì)算 天體質(zhì)量和密度的計(jì)算 2 天體密度的計(jì)算 精典示例 例4 我國航天技術(shù)飛速發(fā)展 設(shè)想數(shù)年后宇航員登上了某星球表面 宇航員從距該星球表面高度為h處 沿水平方向以初速度v拋出一小球 測(cè)得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為l 已知該星球的半徑為r 引力常