第三章 第三节 万有引力定律的应用-2020-2021学年高中物理必修2【导学教程】同步辅导（教科版）课件PPT

第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 第三节　万有引力定律的应用 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 一、预言彗星回归 1．哈雷根据万有引力理论对1682年出现的___________的轨道运动进行了计算，指出了不同年份出现的情况，并预言了再次出现的时间。 2．1743年，克雷洛计算了遥远的木星和土星对哈雷彗星运动规律的影响，指出了运动经过_________的时间。 哈雷彗星 近日点 基础知识落实 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 3．总之，由万有引力理论可以预知哈雷彗星每次临近地球的时间，并且经过验证都是正确的。 二、预言未知星体 1．已发现天体的轨道推算 18世纪，人们观测到太阳系第七个行星——天王星的轨道和用_________________计算出来的轨道有一些偏差。 万有引力定律 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 2．未知天体的发现 根据已发现的天体的运行轨道结合万有引力定律推算出还没发现的未知天体的轨道，如___________、________就是这样发现的。 海王星 冥王星 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 万有引力 三、计算天体质量 1．地球质量的计算 利用地球表面的物体：若不考虑地球自转，质量为m的物体的重力等于地球对物体的__________，即mg＝eq \f(GMm,R2)，则M＝eq \f(gR2,G)，只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量。 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 万有引力 轨道半径 周期 2．太阳质量的计算 利用某一行星：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动，行星与太阳间的___________充当向心力，即Geq \f(mSm,r2)＝eq \f(4π2mr,T2)，由此可得太阳质量mS＝eq \f(4π2r3,GT2)，由此式可知只要测出行星绕太阳运动的___________和________就可以计算出太阳的质量。 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 根据月球绕地球做圆周运动的规律应用万有引力定律求出的天体质量是地球的质量还是月球的质量？月球的质量如何求？ 提示：求出的是地球的质量，利用Geq \f(Mm,r2)＝meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r求出的质量M＝eq \f(4π2r3,GT2)为中心天体的质量。做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉。要想求月球的质量，要根据绕月球做圆周运动的卫星的运动规律。 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 1．下列说法正确的是 A．海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 C．天王星运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外的其他行星的引力作用 D．以上均不正确 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 解析　海王星和冥王星都是先根据万有引力定律计算，然后被实际观测到的。 答案　AC 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 2．若已知某行星的一颗卫星绕其运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求得 A．该卫星的质量　　　　　 B．行星的质量 C．该卫星的平均密度 D．行星的平均密度 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 解析　利用万有引力定律，只能计算中心天体的质量，故已知卫星的轨道半径和周期，只能计算行星的质量，A项错误，C项错误，B项正确。因不知行星的半径，故不能计算出行星的平均密度，D项错误。 答案　B 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 3．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的 A.eq \f(1,4) B．4倍 C．16倍 D．64倍 第三章 万有引力定律 JK·物理·必修2 菜 单 答案　D 解析　由Geq \f(Mm,R2)＝mg得M＝eq \f(gR2,G)。 ρ＝eq \f(M,V)＝eq \f(\f(gR2,G),\f(4,3)πR3)＝eq \f(3g,4πGR) R＝eq \f(3g,4πGρ)，eq \f(R,R地)＝eq \f(3g,4πGρ)·eq \f(4πGρ地,3g地)＝eq \f(g,g地)＝4 结合题意，该星球半径是地球半径的4倍。 根据M＝eq \f(gR2,G)，eq \f(M,M地)＝eq \f(gR2,G)·eq \f(G,g地R\o