粤教版高中物理必修第二册第三章万有引力定律第三节万有引力定律的应用课件（42页ppt）+试卷（教师用）

(课件网) 第三节　万有引力定律的应用 　核心素养点击 物理观念 (1)理解“称量地球质量”的基本思路 (2)理解计算太阳质量的基本思路 科学思维 (1)理解万有引力定律在天文学上的重要应用———预测未知天体、预言哈雷彗星的回归 (2)能将天体问题中的对象和过程转换成相关模型后进行求解 科学态度与责任 认识万有引力定律的科学成就，体会科学的迷人魅力，有探索太空、了解太空的兴趣 一、预测地球形状　预测未知天体 1．填一填 (1)牛顿通过万有引力定律的理论计算，大胆预测：地球由于自转作用，赤道部分应该隆起，成为两极扁平的 。 (2)地面附近物体受地球引力的大小为 ，引力可以分解为 和物体随地球自转所需的 。物体从两极移向赤道时重力 。 椭球体 重力 向心力 变小 (3)海王星的发现。 英国剑桥大学的学生 和法国青年天文学家 ，根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日，柏林天文台的望远镜在他们计算出来的轨道位置附近发现了这颗行星———海王星。 (4)预言哈雷彗星回归。 英国天文学家 ，依据万有引力定律计算彗星轨道，准确预言了彗星的回归时间。 (5)意义： 的发现和 的“按时回归”确立了万有引力定律的地位。 亚当斯 勒威耶 哈雷 海王星 哈雷彗星 2．判一判 (1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性。 ( ) (2)天体的运动是无法预测的。 ( ) (3)哈雷彗星的回归有一定的周期。 ( ) √ × √ 3．选一选 科学家们推测，太阳系有颗行星和地球在同一轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”，由以上信息我们可以推知 (　　 ) A．这颗行星的质量等于地球的质量 B．这颗行星的密度等于地球的密度 C．这颗行星的公转周期与地球公转周期相等 D．这颗行星的自转周期与地球自转周期相等 解析：由题意知，该行星和地球一样绕太阳运行，且该行星、太阳、地球始终在同一直线上，说明该行星与地球有相同的公转周期，C选项正确；但根据所给条件，无法进一步判断这颗行星与地球的自转周期、质量、密度是否相等。 答案：C　 万有引力 中心天体 中心天体 2．判一判 (1)利用地球绕太阳做匀速圆周运动的信息，可求出地球的质量。 ( ) (2)行星做匀速圆周运动的轨道半径越大，太阳的质量就越大。 ( ) (3)通过观测卫星绕地球的运转的周期和轨道半径可以计算出地球的质量。 ( ) 3．想一想 若已知月球绕地球转动的周期T和半径r，由此可以求出地球的 质量吗？能否求出月球的质量呢？ × × √ 探究(一)　　天体质量和密度的计算 [问题驱动] 如图甲所示是站在地球上的某个人；如图乙所示为太阳、地球、月球的运行关系图，即地球围绕太阳公转，月球围绕地球公转。思考以下问题： (1)如果知道该人的重力，能求出地球的质量吗？如果不能，还需要知道哪些物理量？ (2)能求得地球的密度吗？怎样求？ (3)如果利用地球围绕太阳公转，能计算哪个天体的质量，需要估测哪些量？ (4)如果利用月球围绕地球公转，能计算哪个天体的质量，需要估测哪些量？ (2)环绕法。 借助环绕中心天体做圆周运动的行星(或卫星)计算中心天体的质量，俗称“借助外援法”。常见的情况如下： 半径为R的某天体的一颗卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该高度做圆周运动的周期为T，已知引力测量为G，求该天体的质量和密度。 [迁移·发散] 1．在上述典例中，假设在该天体上发射一颗贴近该天体的表面做匀速圆周运动的卫星，它的周期为T0 。求该天体的质量和密度。 2．若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者同时落地。若羽 ... ...