高一物理必修二_万有引力理论的成就

• 已知行星（或卫星）的周期公转周期T、轨道半 径r，求出中心天体的质量M
基本思路：行星做匀速圆周运动的向心力=行星与中
心天体之间G的万M 有r引m2力

m
r
(
2 T
)2
M
4 2r 3 GT 2
应用二天体密度的计算
根据上面两种方式算出中心天体的质量M，结
合球体体积计算公式
v 4 R 3
• 总而言之，我们要努力学习，用知识改变 命运，为伟大的祖国乃至全世界全人类的 未来发展贡献出自己一份坚定的力量。
• 《光晕》主要围绕超级战士S-117“约翰”（John），也就是士官长 （Master Chief），一个经过基因强化改造的人类，与A级战略人工 智能 Cotana（柯塔娜）。科塔娜装置在士官长的头部盔甲上，可以
随时与士官长对话。
• 同学们，美好的未来需要我们去创造，在 科技日益进步的今天，以及不可预料的未 来，谁都不知道未来会发生什么。
经为R，根据T,H,R和万有引力常量G，Cotana不能计算出
（
）
A.致远星的质量
B.致远星的平均密度
C.飞船所需向心力
D.飞船的线速度大小
解析
• 飞船绕着致远星做圆周运动时是致远星对飞船的 万有引力提供飞船做圆周运动的向心力，根据牛 顿第二定律和向心力公式得：
• Mm/G(R+h)² ，根据T、H、R和万有引力常 量G，可以计算地 球的质量，再根据ρ= M/V=M/(4/3)πR² 可以算出地球的平均密度， 根据
G
Mm r2

m
v2 r
mr 2

mr
(
2 T
)2
ma x
mg
应用一天体质量的计算（1）
• 利用地球表面的物体 • 已知天体的球体半径R和球体表面重力加
速度g.求天体的质量
• 基本思路：天体上物体重力=天体对物体
G的M引R力m2
mg
M

gR 2 G
天体质量的计算（2）
• 利用某一行星：
6.4 万有引力理论的成就
知识回顾
1：万有引力定律的内容是什么 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，
引力的大小跟物体质量的乘积成正比，跟它 们的距离的二次方成反比。
2：万有引力定律的适用条件是什么
公式适用于两质点之间
“r”是指两质点中心之间的距离； 当质点是 两均质球体时，r是指两球 体球心之间的距离。
• “HALO环带”在光晕1的故事开始时，共有7座。以04号为标准， 直径超过一万公里。它的环境、气候与地球相近，是先行者的遗迹， 也是先行者用来保管上古时代的邪恶生物[虫族(The Flood)]的实验 室，同时也是具备巨大杀伤力的武器，04号环带启动后会消灭直径 2.5万光年内所有的有机生命体。
3
物体的密度计算公式
求出中心天体的密度
m V
应用二天体密度的计算
M

gR 2 G
v 4 R 3
3


m V


3g 4 RG
应用三发现未知天体
• 基本思路.
• 当一个已知行星的实际轨道和理论计 算的轨道之间有较大的误差时，说明 还有未知的天体给这个行星施加引力. 如海王星
• 理论指导实践
• Mm/G(R+h)²=m*v²/R+h,v=2π(R+H)/t 可求出 飞船运动的线速度的大小.综上 所述，根据上述 条件能够求出的物理量是A、B、D，本题选C
• 本系列讲述未来人类与来自猎户座，以宗教结合外星种族的联盟 “星盟”（Covenant）的战争。星盟的首领认为人类会阻止他们的 伟大使命——朝圣之旅，因此对人类展开杀戮，尽管人类顽强扺抗， 也无法击败对手的强大科技力量。在联合国太空指挥部(UNSC)最后 且最大的要塞Reach星遭到圣约毁灭后，逃出来的幸存者发现了先 行者(Forerunners)的遗迹，也是星盟的圣地——“HALO环带”。故 事由此展开。
小结
• 本节课我们通过共同的学习了地球质量测 定——天体质量测定——天体轨道的演算 推测,直观地了解了万有引力定律在人类认 识自然界奥秘中发挥的巨)短片中的宇宙巡洋舰（大力无穷号）将士官长送上太空
设士官长的人工智能Cotana测出自己绕致远星（类地行星）
做匀速圆周运动的周期为T，距离地面高度为H，致远星半
一.学习目标
• 1.了解应用万有引力定律解决问 题的基本思路.
• 2.掌握两种算天体质量的方法 • 3.会根据条件计算天体的密度. • 4.了解发现未知天体的基本思路
二.基本思路
• 1.将行星（或卫星）的运动看成 是匀速圆周运动.
• 2.万有引力充当向心力
F引=F向. 或在球体表面附近F引=G重