第二节万有引力定律的应用课件.ppt

1、2 2万有引力定律的应用万有引力定律的应用复习本节用到的知识点2mvFr2Fmr2MmFGr(1)物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度以及周期的关系式。出向心力与线速度、角速度以及周期的关系式。(2)万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？rTmF224中心天体M 环绕天体m一、中心天体质量的计算一、中心天体质量的计算课本课本51页讨论与交流页讨论与交流地球地球分析问题：近似近似1、月球实际作何运动？而我们通常可以认为做什么运、月球实际作何运动？而我们通常可以认为做什么运动？动？月球

2、实际轨道是椭圆，通常可以认为月球绕地球做匀速圆月球实际轨道是椭圆，通常可以认为月球绕地球做匀速圆周运动周运动月球作圆周运动的向心力是由地球对月球的万有引力来提供的月球作圆周运动的向心力是由地球对月球的万有引力来提供的万向FF mrMFrTmrMmG2224万2324TGrM万r是指月球到地球之间的距离是指月球到地球之间的距离总结推广：总结推广：1、利用圆周运动求中心天体的质量、利用圆周运动求中心天体的质量求解思路：求解思路：环行天体的向心力由中心天体对其万有引力提供环行天体的向心力由中心天体对其万有引力提供具体方法：具体方法：rTmrmMG2224万2324TGrM万中心天体M 环行天体m 例

3、题:把地球围绕太阳的运动近似把地球围绕太阳的运动近似看成是匀速圆周运动看成是匀速圆周运动.公转周期为公转周期为T，地球到太阳中心的距离为地球到太阳中心的距离为r。请用。请用万有引力定律计算太阳的质量。万有引力定律计算太阳的质量。（T为为365天，天，r为为1.5X1011取取G6.67X10-11N2/kg2）请写出你的思路和计算过程练习：练习：学评学评P52页页 第第1题题P53页页 第第10题题P53页页 第第15题题忽略地球自转的影响，可以认为，重力等忽略地球自转的影响，可以认为，重力等 于地球对物体的万有引力。于地球对物体的万有引力。地地地万mgRmMG2地球的质量为：地球的质量为：万

4、地地地GRgM22、利用星球表面的重力加速度求其质量、利用星球表面的重力加速度求其质量RR 例题:如果地球半径是月球的如果地球半径是月球的3.7倍，倍，地球表面重力加速度是月球表面重地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的力加速度的6倍，求：倍，求：地球质量是月球质量的多少倍？地球质量是月球质量的多少倍？地地地万mgRmMG2由由得得万地地地GRgM2月月月万mgRmMG2由由得得万月月月GRgM2822222月地月地万月月万地地月地：RRggGRgGRgMM小结小结1、万有引力定律、万有引力定律122m mFGr万万2、两个基本思路：、两个基本思路：思路一、在忽略天体自转影响时，近似认为在思

5、路一、在忽略天体自转影响时，近似认为在天体表面物体的重力等于它所受的万有引力天体表面物体的重力等于它所受的万有引力。思路二、把卫星（天体）的绕行运动近似看思路二、把卫星（天体）的绕行运动近似看成成 匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。提供。3、卫星的运行规律、卫星的运行规律二、万有引力在天体运动二、万有引力在天体运动规律中的应用（课时规律中的应用（课时2）22MmvGmrr万G Mvr万、由得22MmGmrr万3G Mr万、由得2MmGmar万向2G Mar万向、由得2224MmGmrrT万234rTG M万、由得 卫星的运行规律：卫星的运行规律：22

6、222rMmGrTmrmrvmF向rGMv 3rGMGMrrT2轨道半径越大，运行的线速度轨道半径越大，运行的线速度越越小小轨道半径越大，运行的角速度轨道半径越大，运行的角速度越小越小轨道半径越大，卫星的周期轨道半径越大，卫星的周期越大越大结论：卫星绕同一中心天体运行时，除了周期结论：卫星绕同一中心天体运行时，除了周期T随轨道半径随轨道半径的增大而增大之外，其它三个物理量都是随半径的增大而增的增大而增大之外，其它三个物理量都是随半径的增大而增大而减小。大而减小。由轨道半径唯一决定！由轨道半径唯一决定！练习：练习：学评学评P53页页 第第5、6题题P54页页 第第12题题P55页页 第第16题题

7、 三大宇宙速度（课时三大宇宙速度（课时3）300多年前牛顿的设想多年前牛顿的设想 牛顿的手稿牛顿的手稿 牛顿就设想：山顶上牛顿就设想：山顶上一门大炮用不同的水平一门大炮用不同的水平速度射出炮弹速度射出炮弹,速度一次速度一次比一次大比一次大,则落点一次比则落点一次比一次远一次远,如不计空气的阻如不计空气的阻力力,当速度足够大时当速度足够大时,炮弹炮弹会怎么样呢？会怎么样呢？Rr近地卫星：轨道半径近地卫星：轨道半径r近似等于地球半径近似等于地球半径R rRskmsmvRGM/9.7/624111037.61089.51067.6第一宇宙速度：人造卫星在地面附近环绕地第一宇宙速度：人造卫星在地面附近

8、环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为也称为“环绕速度环绕速度”。（2）第二宇宙速度）第二宇宙速度V2=11.2km/s（）第三宇宙速度（）第三宇宙速度V3=16.7km/s使使物体挣脱地球束缚，成为绕太阳运行的人物体挣脱地球束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小造行星的最小发射速度发射速度，也称为，也称为“脱离速脱离速度度”。使使物体挣脱太阳的引力束缚的最小物体挣脱太阳的引力束缚的最小发射速发射速度度，也称为，也称为“逃逸速度逃逸速度”。1、卫星的运行速度、卫星的运行速度：运行速度指卫星在进：运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度圆周运动的线速度。rGMv 2、宇宙速度：、宇宙速度：是发射速度，也就是卫星离是发射速度，也就是卫星离开地面的初速度。开地面的初速度。3、结论：、结论：第一宇宙速度第一宇宙速度(7.9km/h)是最小的是最小的发射速度，又是最大的运行速度。发射速度，又是最大的运行速度。(则发射速则发射速度越来越大，运行速度越来越小）度越来越大，运行速度越来越小）练习：练习：学评学评P53页页 第第6、7、8题题P54页页 第第11题题P57-58页页 第第1-11题题课后练习第2题若近似的认为地球对地面物体的引力等于其重力mg，你能够据此推导出“第一宇宙速度”rvmmg2grv