實(shí)例6：萬有引力定律復(fù)習(xí).ppt

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第六章萬有引力定律復(fù)習(xí),請(qǐng)同學(xué)思考、回憶這一章:1學(xué)習(xí)了哪些新知識(shí)？2你能運(yùn)用這些新知識(shí)解釋或解決哪些新問題？你積累了哪些新經(jīng)驗(yàn)?,一、本章學(xué)習(xí)的新知識(shí),所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。,開普勒第一定律,開普勒第二定律：對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第三定律：所有行量的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次的比值都相等。,開普勒第三定律的公式：,R表示橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T表示公轉(zhuǎn)周期，比值k是一個(gè)與太陽質(zhì)量有關(guān)、與行星無關(guān)的常量。,課堂練習(xí)：,1、開普勒三大定律是開普勒通過觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。（）2、月球、人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)同樣遵循開普勒三大定律，此時(shí)公式中k只與地球質(zhì)量有關(guān)、與月球、人造衛(wèi)星無關(guān)。（）,,3、有兩個(gè)人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：2，則它們繞運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之比為。答案:分析與解：它們的運(yùn)動(dòng)遵循開普勒第三定律，有：所以,(二）牛頓是怎樣得出萬有引力定律的？,牛頓運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)、牛頓第二定律、開普勒第三定律、牛頓第三定律推導(dǎo)出來的。,（三）卡文迪許的主要貢獻(xiàn)是什么？,設(shè)計(jì)了扭秤裝置，用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出了萬有引力常量：,課堂練習(xí)：,4、為什么卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”？如果已知地球的半徑R、重力加速度g,你能算出地球的質(zhì)量嗎？解：設(shè)地球質(zhì)量為M，地面上某物體的質(zhì)量為m，研究表明：地球表面上物體受到地球的吸引力約于重力，則：,,5、地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，如果我國即將發(fā)身的登月飛行器從地球飛向月球，當(dāng)飛行器距地心的距離與距月心的距離之比是之后，越飛越省力。答案：9：1,（四）人類要想使人造地球衛(wèi)星上天，運(yùn)載火箭的速度至少多大？,運(yùn)載火箭的速度至少達(dá)到7.9km/s。這一速度叫做第一宇宙速度。,二、解決的新問題,（一）重力的本質(zhì)問題：為什么地球上各個(gè)地方的重力加速度的數(shù)值不相同？（二）天文學(xué)上：怎樣計(jì)算天體的質(zhì)量？密度？海王星和冥王星是怎樣發(fā)現(xiàn)的？（三）航天上：人造衛(wèi)星怎樣才能上天？同步衛(wèi)星是怎么一回事？（四）其它：解釋雙星問題、解釋黑洞現(xiàn)象等？,（一）重力的本質(zhì)問題？為什么地球上各個(gè)地方的重力加速度的數(shù)值不相同？,請(qǐng)看課本第37頁：重力加速度的數(shù)值。,（二）天文學(xué)上：怎樣計(jì)算天體的質(zhì)量？密度？海王星和冥王星是怎樣發(fā)現(xiàn)的？,1、怎樣計(jì)算天體的質(zhì)量？r表示軌道半徑，T周期，M表示處于中心的星球的質(zhì)量。,2、海王星和冥王星是怎樣發(fā)現(xiàn)的？,請(qǐng)看課本第108頁。,課堂練習(xí)：,6、我國即將發(fā)現(xiàn)探月飛行器，目的是調(diào)查月球上的各種資源。你能為探月飛行器上的宇航員設(shè)計(jì)一種測(cè)量月球平均密度的方法嗎？,答案,當(dāng)探月飛行器靠近月球時(shí)，關(guān)閉飛行器上的發(fā)動(dòng)機(jī)，讓飛行器在月球的萬有引力作用下繞月球運(yùn)動(dòng)一周，測(cè)出所用時(shí)間T，即可算出月球的平均密度：,解答,設(shè)月球的質(zhì)量為M，半徑為r,探月飛行器的質(zhì)量為m,探月飛行器在萬有引力作用下繞月球表面運(yùn)動(dòng)一周的周期為T，則有：,1、怎樣推導(dǎo)、計(jì)算第一宇宙速度？,2、同步衛(wèi)星有哪些參數(shù)相同？,答：同步衛(wèi)星有“八同”，即同周期（與地球自轉(zhuǎn)的周期相同）、同角速度、同頻率、同轉(zhuǎn)速、同高度（到地心的距離相同）、同線速度大小、同向心加速度大小、同在赤道的正上方（相對(duì)于地球靜止）。由于各國發(fā)射的同步衛(wèi)星質(zhì)量一般不同，所以它們受到的向心力的大小一般不同。,課堂練習(xí)：,7、已知地球的半徑為R=6400km,地球自轉(zhuǎn)的周期T=24h,試計(jì)算同步衛(wèi)星到地面的高度h=?,解答,同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)相同，所以有：,（四）其它：解釋黑洞現(xiàn)象等？,怎樣理解黑洞現(xiàn)象？宇宙中某些天體質(zhì)量非常大，半徑非常小，它對(duì)其它星球的吸引力非常地大，甚至“光”也不能從它的表面射出,由于沒有光進(jìn)入我們的眼睛所以我們就看不見它，稱之為“黑洞”.黑洞只吸收能量而不向外輻射能量。請(qǐng)課后閱讀課本第110頁。,,8.,解答,如果光不能從太陽射出,“光子”可以繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)“光子”的質(zhì)量為m,則有:,三積累的新經(jīng)驗(yàn),你能說出解決本章問題的基本思路嗎?1.當(dāng)物體在地面及其附近且不考慮地球的自轉(zhuǎn)時(shí),萬有引力的大小≈重力的大小,即:,課外作業(yè):,完成課本第114頁“習(xí)題”.,