【最新】人教版高中物理必修2 万有引力与航天 第四讲 万有引力理论的成就(上)课件

注意：1．g为天体表面重力加速度，R为星球半径 GM 2． g ， g 随海拔的变化：海拔越高，g越小 2 ( R h)
能力突破
3.1 求解中心天体质量
典题精析 例1. 已知太阳光射到地球，需要8分20秒，地球公转轨道可近似看成 圆形轨道，地球半径约为 6.4 106 m．试估算太阳质量M与地球质量m之 比为多少？（保留一位有效数字）
m1 r2 C. m 2 r1
r22 D. 2 r1
Mm 4 2 【点拨】 G 2 m 2 r r T
缺少M，想到另一种思路解决M，万有引力等于重力．
Mm 4 2 G 2 m 2 r r T
【解析】
G M m GM gR2
t
课堂小结
发现未知天体
天体运行轨道 参量变化
万有引力定 律的应用
计算中心天体 的质量
思路1：万有引力=向心力 思路2：万有引力=重力
计算星球表面重力加速度， 黄金代换公式
则根据T、H、R和万有引力恒量G，能计算出的物理量是（ ABD ） A．地球的质量 B．飞船的向心加速度 C．飞船所需的向心力 D．飞船的线速度的大小
2．若地球绕太阳公转周期及公转的轨道半径分别为T和R，月球绕地球的 公转周期和公转的轨道半径分别为t和r，则太阳和地球质量之比为（ A ） 2 3 3 2 3 2 3 2 RT RT A．R t B． C．R t D． 2 3 3 2 r t 3 2 r t r 3T 3 r T
【点拨】利用 F万 F向可以表示M，对于m，找到g这个隐含条件利用 F万 G 表示m.
【解析】以r表示地球到太阳的距离，T表示地球公转周期，则： Mm 4 2 4 2 r 3 8 G 2 mr r ct 500 3 10 Ｔ＝365 24 3600 s M 其中： 2 r T GT M gR 2 mm 2 3 105 以R表示地球半径，则： G 2 m g m g 9.8 m / s 其中： m R G
规律方法技巧
3.2 环绕天体轨道参量的比较和计算
典题精析 例2．两个绕太阳运行的行星质量分别为m1和m2 ，轨道半径分别 为r1和r2，若它们只受到太阳引力作用，则两个行星的向心加速度之比 为（ D ）
A. 1:1
m 2 r1 B. m1 r2
【点拨】 写出行星的 F万 F向 Mm GM 【解析】 G 2 ma a 2 r r
警示 只能求解中心天体质量
（1）灵活选择公式 （2）r为轨道半径
（1）R为天体半径 （2）g为天体表面重力加 速度
应用 公式
Mm gR 2 （2） G 2 mg M＝ R G
中心 思想 V与 r
F万 F向
v2 Mm GM 1 m G 2 v v r r r r Mm GM 1 m 2 r G 2 r r3 r3
【分析】采用万有引力等于重力处理
【解析】 海平面：G Mm mg h 1 gt 2 2 R2 高山：G Mm mg h 1 g( t t )2 ( R H )2 2
H t R t
规律方法技巧
小试身手： 1．2005年10月13日，我国利用“神舟六号”飞船将宇航员送入太空.设宇航员 测出飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T，离地面高度为H，地球半径为R，
万有引力理论的成就（上）
课标解读
课标解读
知识精讲
求解天体质量 思路
（ 1）F万 F向 （2）F万 G （天体表面）
Mm 4 2 4 2 r 3 G 2 m 2 r M r T GT 2 Mm v2 v 2r M （1） G r 2 m r G Mm 2r 3 2 G 2 m r M r G
4 2 Mm m 2 r G 2 T T r 4 2 r 3 T r 3 GM
与r
T与r a与 r
ma G
Mm GM 1 a a r2 r2 r2
r3 k 2 T
注意：万有引力的应用还可以发现未知天体
公式：
Mm mg G 2 R