《四川省大英縣育才中學(xué)高一物理《第三章 第3節(jié) 萬有引力定律的應(yīng)用》課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《四川省大英縣育才中學(xué)高一物理《第三章 第3節(jié) 萬有引力定律的應(yīng)用》課件（40頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第3節(jié)知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二考向二第三章考向一隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練考向三自學(xué)教材自學(xué)教材 1預(yù)言彗星回歸預(yù)言彗星回歸 (1)哈雷根據(jù)萬有引力理論，對哈雷根據(jù)萬有引力理論，對1682年出現(xiàn)的年出現(xiàn)的的軌道運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算，指出了不同年份出現(xiàn)的情況，并的軌道運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算，指出了不同年份出現(xiàn)的情況，并預(yù)言了再次出現(xiàn)的時(shí)間。預(yù)言了再次出現(xiàn)的時(shí)間。 (2)1743年，克雷洛計(jì)算了遙遠(yuǎn)的木星和土星對哈雷彗年，克雷洛計(jì)算了遙遠(yuǎn)的木星和土星對哈雷彗星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響，指出了運(yùn)動(dòng)經(jīng)過星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響，指出了運(yùn)動(dòng)經(jīng)過 的時(shí)間。的時(shí)間。 (3)總之，由萬有引力理論可以預(yù)知哈雷彗星每次
2、臨近總之，由萬有引力理論可以預(yù)知哈雷彗星每次臨近地球的時(shí)間，并且經(jīng)過驗(yàn)證都是正確的。地球的時(shí)間，并且經(jīng)過驗(yàn)證都是正確的。哈雷彗星哈雷彗星近日點(diǎn)近日點(diǎn)2預(yù)言未知星體預(yù)言未知星體(1)已發(fā)現(xiàn)天體的軌道推算：已發(fā)現(xiàn)天體的軌道推算： 18世紀(jì)，人們觀測到太陽系第七個(gè)行星世紀(jì)，人們觀測到太陽系第七個(gè)行星天王星的天王星的軌道和用軌道和用 計(jì)算出來的軌道有一些偏差。計(jì)算出來的軌道有一些偏差。 (2)未知天體的發(fā)現(xiàn)：未知天體的發(fā)現(xiàn)： 根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的天體的運(yùn)行軌道結(jié)合萬有引力定律推算根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的天體的運(yùn)行軌道結(jié)合萬有引力定律推算出還沒發(fā)現(xiàn)的未知天體的軌道，如出還沒發(fā)現(xiàn)的未知天體的軌道，如 、 就是就是這樣發(fā)現(xiàn)的。
3、這樣發(fā)現(xiàn)的。萬有引力定律萬有引力定律海王星海王星冥王星冥王星重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 (1)利用萬有引力定律可以確定繞中心天體運(yùn)利用萬有引力定律可以確定繞中心天體運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況。動(dòng)的行星或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況。 (2)利用這一原理實(shí)現(xiàn)了對宇宙現(xiàn)象的推算，利用這一原理實(shí)現(xiàn)了對宇宙現(xiàn)象的推算，如黑洞、暗物質(zhì)的預(yù)測和中子星的發(fā)現(xiàn)。如黑洞、暗物質(zhì)的預(yù)測和中子星的發(fā)現(xiàn)。 1下列說法正確的是下列說法正確的是()A海王星是人們直接應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算的軌道而海王星是人們直接應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)的B天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的的C海
4、王星是人們經(jīng)過長期的太空觀測而發(fā)現(xiàn)的海王星是人們經(jīng)過長期的太空觀測而發(fā)現(xiàn)的D天王星的運(yùn)行軌道與由萬有引力定律計(jì)算的軌道存天王星的運(yùn)行軌道與由萬有引力定律計(jì)算的軌道存在偏差，其原因是由于天王星受到軌道外的行星的在偏差，其原因是由于天王星受到軌道外的行星的引力作用引力作用解析：解析：由行星的發(fā)現(xiàn)歷史可知，天王星并不是根據(jù)萬有引由行星的發(fā)現(xiàn)歷史可知，天王星并不是根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的；海王星不是通過觀測發(fā)現(xiàn)，力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的；海王星不是通過觀測發(fā)現(xiàn)，也不是直接由萬有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的，而是人也不是直接由萬有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的，而是人們發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際軌道與理論軌道
5、存在偏差，然后運(yùn)用們發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際軌道與理論軌道存在偏差，然后運(yùn)用萬有引力定律計(jì)算出萬有引力定律計(jì)算出“新新”星的軌道，從而發(fā)現(xiàn)了海王星。星的軌道，從而發(fā)現(xiàn)了海王星。由此可知，由此可知，A、B、C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確。正確。答案：答案：D 自學(xué)教材自學(xué)教材 1地球質(zhì)量的計(jì)算地球質(zhì)量的計(jì)算 若不考慮地球自轉(zhuǎn)，可以認(rèn)為地球表面質(zhì)量為若不考慮地球自轉(zhuǎn)，可以認(rèn)為地球表面質(zhì)量為m的物的物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的體的重力等于地球?qū)ξ矬w的 ，即，即mg ，則則M ，只要知道引力常量，只要知道引力常量G、地球半徑、地球半徑R以及重力以及重力加速度加速度g的值，就可計(jì)算出地球的質(zhì)量。的值，就可計(jì)算出地球的質(zhì)量。
6、萬有引力萬有引力 2太陽質(zhì)量的計(jì)算太陽質(zhì)量的計(jì)算 利用某一行星：質(zhì)量為利用某一行星：質(zhì)量為m的行星繞質(zhì)量為的行星繞質(zhì)量為mS的太陽做勻的太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，行星與太陽間的速圓周運(yùn)動(dòng)，行星與太陽間的 充當(dāng)向心力，即充當(dāng)向心力，即G ，由此可得太陽質(zhì)量，由此可得太陽質(zhì)量mS ，由此式，由此式可知只要測出行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的可知只要測出行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的 和和就可以計(jì)算出太陽的質(zhì)量。就可以計(jì)算出太陽的質(zhì)量。 萬有引力萬有引力軌道半徑軌道半徑周期周期重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1求天體質(zhì)量的思路求天體質(zhì)量的思路 天體質(zhì)量的估算是指估算中心天體的質(zhì)量。繞中心天天體質(zhì)量的估算是指估算中心天體的質(zhì)量。繞中心天體運(yùn)動(dòng)的其他天
7、體或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，做圓周運(yùn)動(dòng)的體運(yùn)動(dòng)的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，做圓周運(yùn)動(dòng)的天體天體(或衛(wèi)星或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力，利用的向心力等于它與中心天體的萬有引力，利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量。此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量。答案：答案： B 例例1我國月球探測計(jì)劃我國月球探測計(jì)劃“嫦娥工程嫦娥工程”將分三個(gè)階段實(shí)施，將分三個(gè)階段實(shí)施，大約用十年左右的時(shí)間完成，這極大地提高了同學(xué)們對月球大約用十年左右的時(shí)間完成，這極大地提高了同學(xué)們對月球的關(guān)注程度。以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問的關(guān)注程度。以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問題，現(xiàn)請你解答：題，現(xiàn)請你
8、解答： (1)若已知地球半徑為若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為，地球表面的重力加速度為g，月，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T，且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做，且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。 (2)若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度以速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間t，小球落回到拋出，小球落回到拋出點(diǎn)。已知月球半徑為點(diǎn)。已知月球半徑為R，萬有引力常量為，萬有引力常量為G。試求出月
9、球的質(zhì)量。試求出月球的質(zhì)量M。思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)月球繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力提供向心力。月球繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力提供向心力。(2)分析小球的豎直上拋運(yùn)動(dòng)可求出月球表面的重力加速度。分析小球的豎直上拋運(yùn)動(dòng)可求出月球表面的重力加速度。1在某行星上，宇航員用彈簧秤稱得質(zhì)量為在某行星上，宇航員用彈簧秤稱得質(zhì)量為m的砝碼重力的砝碼重力為為F，乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行，測得其，乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行，測得其環(huán)繞周期為環(huán)繞周期為T，根據(jù)這些數(shù)據(jù)求該星球的質(zhì)量。，根據(jù)這些數(shù)據(jù)求該星球的質(zhì)量。 例例2假設(shè)在半徑為假設(shè)在半徑為R的某天體
10、上發(fā)射一顆該天體的衛(wèi)的某天體上發(fā)射一顆該天體的衛(wèi)星，若它貼近該天體的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為星，若它貼近該天體的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T1，已知引力常量為已知引力常量為G，則該天體的密度是多少？若這顆衛(wèi)星距，則該天體的密度是多少？若這顆衛(wèi)星距該天體表面的高度為該天體表面的高度為h，測得在該處做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，測得在該處做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T2，則該天體的密度又是多少？則該天體的密度又是多少？ 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥題目中衛(wèi)星貼近天體的表面做勻速圓周運(yùn)題目中衛(wèi)星貼近天體的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有衛(wèi)星的軌道半徑和天體的半徑相等，找到這一隱動(dòng)，則有衛(wèi)星的軌道半徑和天體的半徑相等，找到這一隱含條件再根
11、據(jù)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提含條件再根據(jù)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供即可求出。供即可求出。 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 求天體的密度，關(guān)鍵在于求天體的質(zhì)量，而求天體求天體的密度，關(guān)鍵在于求天體的質(zhì)量，而求天體質(zhì)量時(shí)主要利用萬有引力定律處理天體運(yùn)動(dòng)的兩條思路，質(zhì)量時(shí)主要利用萬有引力定律處理天體運(yùn)動(dòng)的兩條思路，同時(shí)要注意對題目隱含條件的挖掘，如繞星體表面運(yùn)行同時(shí)要注意對題目隱含條件的挖掘，如繞星體表面運(yùn)行時(shí)有時(shí)有rR星星，以及地球的公轉(zhuǎn)周期，自轉(zhuǎn)周期等。，以及地球的公轉(zhuǎn)周期，自轉(zhuǎn)周期等。答案：答案：D 例例3(2012浙江高考浙江高考)如圖如圖331所示，在火星與所示，在火星與木星軌
12、道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是是()圖圖331 A太陽對各小行星的引力相同太陽對各小行星的引力相同 B各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年 C小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值星的向心加速度值 D小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值公轉(zhuǎn)的線速度值 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解
13、答本題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：解答本題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)各小行星與太陽間的距離，地球的公轉(zhuǎn)周期。各小行星與太陽間的距離，地球的公轉(zhuǎn)周期。 (2)萬有引力與哪些量有關(guān)。萬有引力與哪些量有關(guān)。 (3)影響萬有引力加速度的量有哪些。影響萬有引力加速度的量有哪些。答案答案C 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 天體繞中心天體運(yùn)行的規(guī)律類似于衛(wèi)星繞地球的運(yùn)天體繞中心天體運(yùn)行的規(guī)律類似于衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行規(guī)律，在分析時(shí)仍然要將萬有引力定律以及圓周運(yùn)動(dòng)行規(guī)律，在分析時(shí)仍然要將萬有引力定律以及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)相結(jié)合。知識(shí)相結(jié)合。3科學(xué)家們推測，太陽系有一顆大行星就在地球的軌道科學(xué)家們推測，太陽系有一顆大行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽的背面，人類一直未上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居隱居”著的地球的著的地球的“孿生兄弟孿生兄弟”。由以上信息我們可能推知由以上信息我們可能推知()A這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等B這顆行星的自轉(zhuǎn)周期與地球相等這顆行星的自轉(zhuǎn)周期與地球相等C這顆行星的質(zhì)量與地球相等這顆行星的質(zhì)量與地球相等D這顆行星的密度與地球相等這顆行星的密度與地球相等答案：答案：A
四川省大英縣育才中學(xué)高一物理《第三章 第3節(jié) 萬有引力定律的應(yīng)用》課件
