3.3萬有引力定律的應(yīng)用（課件）高一物理（粵教版2019）

第三節(jié)

萬有引力定律的應(yīng)用粵教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)第三章萬有引力定律@HY1.內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個(gè)物體間的引力的方向在它們的連線上.引力的大小與它們的質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離的二次方成反比.

預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力預(yù)測(cè)未知天體萬有引力定律

預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力牛頓通過萬有引力定律進(jìn)行了理論計(jì)算，預(yù)測(cè)了

地球的形狀是一個(gè)赤道部分隆起，兩極扁平的橢球體（圖1）.法國科學(xué)家認(rèn)為地球是一個(gè)兩極伸長的橢球體（圖2）.圖1圖2到底哪一種是正確的呢？預(yù)測(cè)未知天體預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力科學(xué)家們通過實(shí)地測(cè)量的方式最終證實(shí)了牛頓的預(yù)測(cè)是準(zhǔn)確的.2012年12月底，NASA（美國航空航天局）公布了一張地球的素顏照，引起網(wǎng)友熱議。地球長滿了"青春痘"，樣子有點(diǎn)變形，甚至有些丑。總體呈一個(gè)赤道部分隆起，兩極略扁的橢球體預(yù)測(cè)未知天體預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力由于地球自轉(zhuǎn)及其呈橢球狀，導(dǎo)致了一個(gè)有趣的現(xiàn)象.預(yù)測(cè)未知天體預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力結(jié)合萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí),解釋該現(xiàn)象假設(shè)地球是一個(gè)半徑為R且密度均勻的球體，質(zhì)量為M，在緯度θ處相對(duì)于地球靜止地懸掛著一個(gè)質(zhì)量為m的物體（如圖所示）。

該引力的作用效果：①在豎直方向上與物體受到的拉力平衡；②提供物體隨地球一起自轉(zhuǎn)的向心力

重力mg是萬有引力的分力.預(yù)測(cè)未知天體預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力結(jié)合萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí),解釋該現(xiàn)象

分力：分力：為向心力當(dāng)物體從兩極移向赤道時(shí),緯度θ減小g重力加速度隨著緯度增大而增大，減小而減小預(yù)測(cè)未知天體預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力預(yù)測(cè)未知天體OF引G·物體的重力隨緯度增大而增大。只有在兩極處重力等于萬有引力，其他位置重力小于萬有引力FnF引G由于地球自轉(zhuǎn)角速度很小，自轉(zhuǎn)所需的向心力很小，一般情況下認(rèn)為重力近似等于萬有引力，

，g為地球表面的重力加速度。預(yù)測(cè)地球形狀復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力在地球表面，隨著高度的增加，重力加速度隨之減小，這是為什么？結(jié)合萬有引力定律分析，并作出解釋RhF引預(yù)測(cè)未知天體由于：所以：可見，重力加速度g隨高度的增大而減小預(yù)測(cè)地球形狀預(yù)測(cè)未知天體復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力海王星的軌道由英國的劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文愛好者勒維耶各自獨(dú)立計(jì)算出來。1846年9月23日晚，由德國的伽勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星,人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。預(yù)測(cè)地球形狀預(yù)測(cè)未知天體復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星——海王星海王星的發(fā)現(xiàn)過程顯示了理論對(duì)于實(shí)踐的巨大指導(dǎo)作用，確立了萬有引力的地位，所用的“計(jì)算、預(yù)測(cè)和觀察”的方法指導(dǎo)人們尋找新的天體。預(yù)測(cè)地球形狀預(yù)測(cè)未知天體復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力物體在天體表面時(shí)受到的重力等于萬有引力g:天體表面的重力加速度R:天體的半徑計(jì)算天體質(zhì)量的兩條基本思路———“表面”法預(yù)測(cè)地球形狀預(yù)測(cè)未知天體復(fù)習(xí)回顧估算天體質(zhì)量重力與萬有引力行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的萬有引力提供向心力,有只能求出中心天體的質(zhì)量?。?！得，或或計(jì)算天體質(zhì)量的兩條基本思路———“環(huán)繞”法1．根據(jù)引力常數(shù)G和下列各組數(shù)據(jù)，能計(jì)算出地球質(zhì)量的是(

)A．地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離

B．月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地球的距離

C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期

D.若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加速度BCD課堂練習(xí)2.若已知行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力恒量G則由此可求出（）

A.某行星的質(zhì)量 B.太陽的質(zhì)量

C.某行星的密度 D.太陽的密度B課堂練習(xí)3、在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學(xué)說叫做"宇宙膨脹說"，這種學(xué)說認(rèn)為萬有引力常量G在緩慢地減小。根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比:()A、公轉(zhuǎn)半徑R較大

B、公轉(zhuǎn)周期T較小

C、公轉(zhuǎn)速率v較大

D、公轉(zhuǎn)角速度ω較小BC課堂練習(xí)4.利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球的質(zhì)量：(已知萬有引力常量)A、已知地球的半徑R和地面的重力加速度gB、已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和周期TC、已知地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和線速度vD、已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期TABD課堂練