第3章 第3节 万有引力定律的应用（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（粤教版2019）

第三节　万有引力定律的应用 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 学习目标 核心素养 1.了解万有引力定律在天文学上的应用。 2．会用万有引力定律计算天体的质量和密度。 3．掌握综合运用万有引力定律和圆周运动知识分析具体问题的方法。 物理观念：预测地球形状、预测未知天体、估算天体的质量和密度、中心天体的质量和密度。 科学思维：牛顿第二定律在天体运动中的应用。 科学探究：探究天体质量和密度的求解途径。 科学态度与责任：通过万有引力定律的应用，体会科学理论对科学探索的指导价值。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 一 预测地球的形状 1．牛顿通过万有引力定律的理论计算，大胆预测：地球由于________作用，赤道部分应该隆起，成为两极扁平的椭球体。 2．由于地球________及呈椭球状，物体从两极移向赤道时重力________，而物体的质量不变，因此重力加速度g随之________。此外，由于地球呈两极略扁的椭球状，物体在两极时受到的引力比在赤道时________，从而造成物体从两极移向赤道时所受重力变________。 自转 自转 减小 减小 大 小 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 二 预测未知天体 1．海王星的发现：英国剑桥大学的学生______和法国年轻的天文学家________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。 2．海王星的发现和哈雷彗星的“________”，确立了万有引力定律的地位，充分显示了科学理论对实践的巨大指导作用。 亚当斯 勒威耶 按时回归 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 万有引力 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 万有引力 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 [判断正误] (1)行星绕太阳运动的向心力是由行星受到太阳的万有引力提供的。 (　　) (2)地球表面的物体，所受重力就是物体所受的万有引力。(　　) (3)绕行星匀速转动的卫星，万有引力提供向心力。(　　) (4)利用地球绕太阳转动，可求地球的质量。(　　) (5)利用月球绕地球转动，可求地球的质量。(　　) √ × √ × √ 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 [思考] 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的质量是地球的还是月球的？怎么求出月球的质量？ 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 　万有引力与重力的关系 假如某个人做环球旅行，可能到 达地球的任何地点，如果地球看成标准的球体， 那么该人分别位于赤道上某点、北半球的某点、 南半球的某点、北极点、南极点等不同地点。 (1)该人在各地点所受的万有引力有什么关系？ 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 提示：(1)在各地点所受的万有引力大小相等，方向沿对应的地球半径指向地心。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 (2)该人在各地点所受的重力有什么关系？ 提示：(2)由于地球自转的影响，该人在各地点所受的重力大小不一定相等，方向也不一定指向地心。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 A 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 1．地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响，在距地面高度为h的空中重力加速度与地面上重力加速度的比值是多少？ 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 　天体质量和密度的估算 　(1)卡文迪许在实验室测出了引力常量G的值，他称自己是“可以称量地球质量的人”。 ①他“称量”的依据是什么？ ②若已知地球表面重力加速度g，地球半径R，求地球的质量和密度。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 (2)如果知道地球绕太阳的公转周期T和它与太阳的距离r，能求出太阳的质量吗？若要求太阳的密度，还需要哪些量？ 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 1．求天体质量的思路 绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动的向心力等于它与中心天体间的万有引力，利用此关系建立方程可求中心天体的质量。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下