3.3万有引力定律的应用 课件 -2022-2023学年高一下学期物理教科版必修2

§3.3万有引力定律的应用   一、对天文学的推动（详见课本P49） ·预言彗星回归 ·预言未知星体------海王星、冥王星的发现 二、应用 （一）基本思路： ⑴当可忽略天体自转时，有： ⑵当一个天体绕中心天体做圆周运动时有： M m v r F m v m v m v ------黄金代换式 （二）分类解析： 类型一：求中心天体质量 （详见课本P50） 注意：只能计算中心天体的质量和密度。 M m v r F m v m v m T 1. 如图，已知r、T，求M。 解：对m由向心力公式和万有引力定律有： 解得： 2.如图，已知R、g ，求M。 解：对天体表面质量为m的物体，当忽略天体的自转时，有： 解得： 类型二：求中心天体密度 已知r、T、中心天体半径为R。求中心天体的密度 ρ 。 解：对m由向心力公式和万有引力定律有： 解得： 且中心天体体积为： 所以： 当m贴近M表面做圆周运动时，r=R 则有 m M 例题：《步步高笔记》P33例1 【总结】：紧扣基本思路，充分利用万有引力定律和向心力公式，灵活选取公式。 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T1，则该天体的密度是多少？若它贴近天体的表面做匀速圆周运动的周期为T2，已知引力常量为G，则该天体的密度又是多少？ 例题：近10年来我国的航天事业飞速发展，取得了很快的进步。若我国发射了一颗近地卫星（轨道半径为可认为等于地球半径）已测出它的周期为T=84min。据此你能估算出地球的密度吗？（已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2） 经查实，地球的平均密度为5.518×103kg/m3 解得 又有： R R0 =5.9×103kg/m3 解：对近地卫星由向心力公式和万有引力定律有： 巩固练习： 《步步高笔记》P33“针对训练1”、例2、“随堂演练”第3题。 类型三：求重力加速度 当可忽略天体自转时，重力跟万有引力相等。 （1）在地面上: 黄金代换式 （ ） (2)在h高处： 则由黄金代换式有： 或 注意：当某天体绕中心天体做匀速圆周运动时，有： F向=F万=ma向 F万=mg' a向=g' 完全失重 例题：课本P50“练习与评价”第1题。