專題萬有引力定律的

應(yīng)用授課人：李紅梅班級：高一（６）班時間：2013年4月23日專題萬有引力定律的

應(yīng)用授課人：李紅梅

自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2

的乘積成正比，與它們之間的距離r

的二次方成反比。復(fù)習(xí)：萬有引力定律2．表達(dá)式：1．內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在2

G＝6.67×10-11N·m2/kg2(由英國科學(xué)家卡文迪許測出)

質(zhì)點(diǎn)間萬有引力的計算(兩個質(zhì)量分布均勻的球體間萬有引力的計算是比較常見的，這時要注意r

是兩個球體的球心間的距離)。3．引力常數(shù)：4．適用范圍：G＝6.67×10-11N3本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握用萬有引力定律計算天體質(zhì)量和密度的基本思路；2.學(xué)會用萬有引力定律如何判斷衛(wèi)星的運(yùn)動情況與軌道半徑的關(guān)系.本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握用萬有引力定律計算天體質(zhì)量和密度的基4萬有引力定律的應(yīng)用解題的相關(guān)知識：應(yīng)用萬有引力定律解題的知識常集中于兩點(diǎn)：一是天體運(yùn)動的向心力來源于天體之間的萬有引力，即二是星球表面物體的萬有引力近似等于物體的重力，即從而得出：萬有引力定律的應(yīng)用解題的相關(guān)知識：應(yīng)用萬有引力定律解題的知識5人造地球衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑是1.50×1011

m,公轉(zhuǎn)周期是3.16×107s，能不能由此求出地球的質(zhì)量？代入數(shù)據(jù)得：M=2.0×1030kg分析：得應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算練習(xí)人造地球衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半6應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算計算天體質(zhì)量的兩條基本思路：1、物體在天體表面時受到的重力等于萬有引力g---------天體表面的重力加速度R--------天體的半徑應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算計算天體質(zhì)量的兩條基本思路：1、物7月球線速度v；月球軌道半徑r。

月球角速度ω；月球軌道半徑r

月球公轉(zhuǎn)周期T；月球軌道半徑r

2.將行星或衛(wèi)星的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動,萬有引力提供向心力

F引=Fn。例：月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動

需要條件應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算月球線速度v；月球角速度ω；月球公轉(zhuǎn)周期T；2.將行星或衛(wèi)星8注意

1、上面三式中，因?yàn)榫€速度與角速度實(shí)際操作中不好測量而周期好測量，所以我們用得最多的公式將會是第三個。

2、左邊是萬有引力公式，m是月球質(zhì)量、M是中心天體即地球的質(zhì)量、r是地心到月心的距離。

右邊是向心力公式，向心力應(yīng)用的對象是做圓周運(yùn)動的物體，對地月系統(tǒng)來說就是月球。所以右邊公式中的m是月球質(zhì)量、T是月球做圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期、r是月球做圓周運(yùn)動的半徑即地心到月心的距離。注意1、上面三式中，因?yàn)榫€速度與角速度實(shí)際操作中9中心天體M轉(zhuǎn)動天體m軌道半經(jīng)r3、明確各個物理量天體半經(jīng)R中心天體M轉(zhuǎn)動天體m軌道半經(jīng)r3、明確各個物理量天體半經(jīng)R10宇航員站在一個星球表面上的某高處h自由釋放一小球，經(jīng)過時間t落地，該星球的半徑為R，你能求解出該星球的質(zhì)量嗎？練習(xí)分析：宇航員站在一個星球表面上的某高處h自由釋放一小球，經(jīng)過時間t11應(yīng)用二——天體密度的計算1.星球表面重力等于萬有引力：計算天體密度的兩條基本思路：應(yīng)用二——天體密度的計算1.星球表面重力等于萬有引力：計12應(yīng)用二——天體密度的計算當(dāng)r≈R時，得2.將天體的運(yùn)動看成勻速圓周運(yùn)動：應(yīng)用二——天體密度的計算當(dāng)r≈R時，得2.將天體的運(yùn)動看13

某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球，他使航天飛機(jī)貼近該星球附近飛行一周，測出飛行時間為4.5103

s，則該星球的密度是多少？練習(xí)分析：某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球，他使航天飛14貼地飛行時：

該星球的平均密度為：聯(lián)立上面三式得：代入數(shù)值：可得：解析：航天飛機(jī)繞星球飛行，萬有引力提供向心力，所以貼地飛行時：該星球的平均密度為：聯(lián)立上面三式得：代入數(shù)值：15

已知地球和月球的半徑之比為3.6，表面的重力加速度之比為6，求地球和月球的密度之比。練習(xí)已知地球和月球的半徑之比為3.6，表面的重力加速度之比為16應(yīng)用三

——比較衛(wèi)星的各個物理量基本思路:

萬有引力提供向心力

F引=F向應(yīng)用三——比較衛(wèi)星的各個物理量基本思路:17

若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越大B.衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越小C.衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D.衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小BD若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是18課堂小結(jié)兩條基本思路1、重力等于萬有引力2、萬有引力提供向心力課堂小結(jié)兩條基本思路1、重力等于萬有引力2、萬有引力提供向心19歸納總結(jié)

（1）對于有行星（或衛(wèi)星）的天體，可把行星（或衛(wèi)星）繞中心天體的運(yùn)動近似看做勻速圓周運(yùn)動，其所需的向心力由中心天體對其的萬有引力提供。歸納總結(jié)（1）對于有行星（或衛(wèi)星）的天體，可把行星（或衛(wèi)星20（2）對于沒有行星（或衛(wèi)星）的天體，或雖有行星（或衛(wèi)星），但不知道其運(yùn)行的有關(guān)物理量的情況下，可以忽略天體自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力近似等于重力的關(guān)系列式，計算天體的質(zhì)量。

（2）對于沒有行星（或衛(wèi)星）的天體，21牢記

不同星球表面的力學(xué)規(guī)律相同，只是重力加速度g不同，在解決其他星球表面上的力學(xué)問題時，若要用到重力加速度應(yīng)該是該星球的重力加速度，如：豎直上拋運(yùn)動、平拋運(yùn)動、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，都要用該星球的重力加速度。牢記不同星球表面的力學(xué)規(guī)律相同，只是重力加速度g不22行星表面重力加速度、軌道重力加速度問題：（重力近似等于萬有引力）表面重力加速度：

軌道重力加速度：

應(yīng)用四——重力加速度問題行星表面重力加速度、軌道重力加速度問題：（重力近似等于萬有引231.設(shè)地球表面重力加速度為g0，物體在距離地心4R（地球半徑為R）處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為gh，則gh/g0為（

）

A.1

B.1/9

C.1/4

D.1/16D1.設(shè)地球表面重力加速度為g0，物體在距離地心4R（地球半徑24若已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常量為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若已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常25專題萬有引力定律的

應(yīng)用授課人：李紅梅班級：高一（６）班時間：2013年4月23日專題萬有引力定律的

應(yīng)用授課人：李紅梅

自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2

的乘積成正比，與它們之間的距離r

的二次方成反比。復(fù)習(xí)：萬有引力定律2．表達(dá)式：1．內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在27

G＝6.67×10-11N·m2/kg2(由英國科學(xué)家卡文迪許測出)

質(zhì)點(diǎn)間萬有引力的計算(兩個質(zhì)量分布均勻的球體間萬有引力的計算是比較常見的，這時要注意r

是兩個球體的球心間的距離)。3．引力常數(shù)：4．適用范圍：G＝6.67×10-11N28本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握用萬有引力定律計算天體質(zhì)量和密度的基本思路；2.學(xué)會用萬有引力定律如何判斷衛(wèi)星的運(yùn)動情況與軌道半徑的關(guān)系.本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握用萬有引力定律計算天體質(zhì)量和密度的基29萬有引力定律的應(yīng)用解題的相關(guān)知識：應(yīng)用萬有引力定律解題的知識常集中于兩點(diǎn)：一是天體運(yùn)動的向心力來源于天體之間的萬有引力，即二是星球表面物體的萬有引力近似等于物體的重力，即從而得出：萬有引力定律的應(yīng)用解題的相關(guān)知識：應(yīng)用萬有引力定律解題的知識30人造地球衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑是1.50×1011

m,公轉(zhuǎn)周期是3.16×107s，能不能由此求出地球的質(zhì)量？代入數(shù)據(jù)得：M=2.0×1030kg分析：得應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算練習(xí)人造地球衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半31應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算計算天體質(zhì)量的兩條基本思路：1、物體在天體表面時受到的重力等于萬有引力g---------天體表面的重力加速度R--------天體的半徑應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算計算天體質(zhì)量的兩條基本思路：1、物32月球線速度v；月球軌道半徑r。

月球角速度ω；月球軌道半徑r

月球公轉(zhuǎn)周期T；月球軌道半徑r

2.將行星或衛(wèi)星的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動,萬有引力提供向心力

F引=Fn。例：月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動

需要條件應(yīng)用一——天體質(zhì)量的計算月球線速度v；月球角速度ω；月球公轉(zhuǎn)周期T；2.將行星或衛(wèi)星33注意

1、上面三式中，因?yàn)榫€速度與角速度實(shí)際操作中不好測量而周期好測量，所以我們用得最多的公式將會是第三個。

2、左邊是萬有引力公式，m是月球質(zhì)量、M是中心天體即地球的質(zhì)量、r是地心到月心的距離。

右邊是向心力公式，向心力應(yīng)用的對象是做圓周運(yùn)動的物體，對地月系統(tǒng)來說就是月球。所以右邊公式中的m是月球質(zhì)量、T是月球做圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期、r是月球做圓周運(yùn)動的半徑即地心到月心的距離。注意1、上面三式中，因?yàn)榫€速度與角速度實(shí)際操作中34中心天體M轉(zhuǎn)動天體m軌道半經(jīng)r3、明確各個物理量天體半經(jīng)R中心天體M轉(zhuǎn)動天體m軌道半經(jīng)r3、明確各個物理量天體半經(jīng)R35宇航員站在一個星球表面上的某高處h自由釋放一小球，經(jīng)過時間t落地，該星球的半徑為R，你能求解出該星球的質(zhì)量嗎？練習(xí)分析：宇航員站在一個星球表面上的某高處h自由釋放一小球，經(jīng)過時間t36應(yīng)用二——天體密度的計算1.星球表面重力等于萬有引力：計算天體密度的兩條基本思路：應(yīng)用二——天體密度的計算1.星球表面重力等于萬有引力：計37應(yīng)用二——天體密度的計算當(dāng)r≈R時，得2.將天體的運(yùn)動看成勻速圓周運(yùn)動：應(yīng)用二——天體密度的計算當(dāng)r≈R時，得2.將天體的運(yùn)動看38

某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球，他使航天飛機(jī)貼近該星球附近飛行一周，測出飛行時間為4.5103

s，則該星球的密度是多少？練習(xí)分析：某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球，他使航天飛39貼地飛行時：

該星球的平均密度為：聯(lián)立上面三式得：代入數(shù)值：可得：解析：航天飛機(jī)繞星球飛行，萬有引力提供向心力，所以貼地飛行時：該星球的平均密度為：聯(lián)立上面三式得：代入數(shù)值：40

已知地球和月球的半徑之比為3.6，表面的重力加速度之比為6，求地球和月球的密度之比。練習(xí)已知地球和月球的半徑之比為3.6，表面的重力加速度之比為41應(yīng)用三

——比較衛(wèi)星的各個物理量基本思路:

萬有引力提供向心力

F引=F向應(yīng)用三——比較衛(wèi)星的各個物理量基本思路:42

若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越大B.衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越小C.衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D.衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小BD若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是43課堂小結(jié)兩條基本思路1、重力等于萬有引力2、萬有引力提供向心力課堂小結(jié)兩條基本思路1、重力等于萬有引力2、萬有引力提供向心44歸納總結(jié)

（1）對于有行星（或衛(wèi)星）的天體，可把行星（或衛(wèi)星）繞中心天體的運(yùn)動近似看做勻速圓周運(yùn)動，其所需的向心力由中心天體對其的萬有引力提供。歸納總結(jié)（1）對于有行星（或衛(wèi)星）的天體，可把行星（或衛(wèi)星45（2）對于沒有行星（或衛(wèi)星）的天體，或雖有行星（或衛(wèi)星），但不知道其運(yùn)行的有關(guān)物理量的情況下，可以忽略天體自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)