新教材人教版《万有引力理论的成就》ppt精品课件1

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课前热身
4.两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨 道半径之比R1∶R2=3∶1,下列有关数据之比正 确的是( ) A.周期之比T1∶T2=3∶1 B.线速度之比v1∶v2=3∶1 C.向心力之比F1∶F2=1∶9 D.向心加速度之比a1∶a2=1∶9
能力·思维·方法
【例2】地球和月球中心的距离大约是
等. (1) 在地面上,mg=GMR2·m,所以,地面上 (2) 在 h 高度处 mg1=GRM+·hm2.
g= GM R2
所以 g1 =R+R h2g, 注意: 随高度的增加,重力加速度减小,在计算时,
h 这个因素不能忽略.
2020/9/14
两个近似公式 (1)g= GM/R2 (2)g= GM/(R + h)2
2、地球上空(不受自转影响)
物体的重力还随物体距地面的高度 的变化而变化, 高度越高,则重力小。 mg= GMm/(R + h)2
F引=G
3、绕地球做匀速圆周运动
mg = GMm/(R + h)2 =mV2/r
F引=G=mv2/r
总结:(忽略地球的自转)
当物体在高空时可忽略地球自转的作用,重力跟万有引力相
3、条件: 质点或均质球体
4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性
万有引力和重力的关系 1.重力的产生原因?重力是由于地球的吸引而产生的 2. 人随地球做什么运动呢?自转所需的向心力来源? 3.万有引力就是重力吗?万有引力的作用效果?方向
1、地球表面(受地球自转影响)
静置于水平地面上的物 体只受引力和支持力
4×108m,估算地球的质量为
(结果保留
一位有效数字).
能力·思维·方法
【解析】月球绕地球的运动可近似看成匀速圆周运 动,月球绕地球一周大约是30天,其周期
T=30×24×3600s=2.6×106s,
月球做圆周运动所需的向心力由地球对它的万有 引力提供,即
近似等于物体所受的万有引力.关于物体在下列位
置所受万有引力大小的说法中,正确的是( C )
A.离地面高度R处为4mg B.离地面高度R处为mg/2 C.离地面高度-3R处为mg/3 D.离地心R/2处为4mg
要点·疑点·考点
二、应用万有引力定律解释天体的运动 1.基本方法:把天体的运动看成是匀速圆
周运动,其所需向心力由万有引力提供, GMm/r2=mv2/r=m2r=m(2/T)2r
应用时可根据实际情况,选用适当的公式 进行分析或计算.
要点·疑点·考点
2.天体质量M、密度ρ的估算
测出卫星绕天体做匀速圆周运动的半径R和周期T, 由
GMm/R2=m(2/T)2R得此天体质量:M=42R3/(GT 2),
课前热身
2.对于引力常量G,下列说法中错误的是 ()
A.其大小与物体的质量的乘积成正比,与距 离的平方成反比
B.是适用于任何两物体间的普适恒量,且其 大小与单位制有关 C.在国际单位制中,G的单位是N·m2/kg2
D.在数值上等于两个质量都是1kg的物体相 距1m时的相互作用力
课前热身
3.人造卫星以地心为圆心,做匀速圆周运动, 它的速率、周期与它的轨道半径的关系是 () A.半径越大,速率越大,周期越大 B.半径越大,速率越小,周期越小 C.半径越大,速率越小,周期越大 D.半径越大,速率越大,周期越小
(3)由GMm/R2=m(2/T)2R得T2=42R3/(GM),所以 R越大,T越大.
课前热身
1.对于万有引力定律的表达式F=Gm1m2/r2,下列说 法正确的是( ) A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不 是人为规定的 B.当r趋近于0时,万有引力趋近于无穷大 C.m1、m2受到的引力总是大小相等、方向相反,是 一对平衡力 D.公式中的F应理解为m1、m2所受引力之和
引力和支持力的合力Fn 垂直 于地轴、指向地轴
ω
FN
Fn
F引 mg
物体静置于水平地面时,与 支持力平衡的力是重力,重 力一般不等于引力,重力一 般不指向地心
因为Fn=mω2r远小于mg,所 以mg≈F引
总结:考虑物体随地球的自转
物体的重力随纬度φ的变化而变化, φ越 大则重力越大。两极最大,赤道最小。 两极:mg=GMm/R2 赤道: mg=GMm/R2-mω2R
视为相等。
测 中 心 天 体 的 质 量 : MgR2 G
mg
G
Mm R2
行 星 表 面 的 重 力 加 速 度 : gG R M 2
测中心天体的密度: 3 g 4 GR
黄 金 代 换 式 : G M gR 2
二、应用
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的空中重力加速度是地 面上重力加速度的几倍?已知地球半径为R。
=M/V=M/(4/3R03)=3R3/(GT2R03 ) (R0为天体半径). 当卫星沿天体表面绕天体运行时,R=R0,
则=3/(GT2).
要点·疑点·考点
3.卫星的绕行速度、角速度、周期与半径R的关 系
(1)由GMm/R2=mv2/R得v2=GM/R,所以R越大,v越 小
(2)由GMm/R2=m2R得2=GM/R3,所以R越大,越 小;
3
重力与万有引力的关系
知识回顾
1、内容: 自然界中任何两个物体都相互吸
万 引,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成
有 正比,与它们之间距离r的二次方成反比。
F G m m 引 2、公式:
1 2 m1 F
F m2

r2
rBiblioteka Baidu
定 引力常量:G=6.67×10-11 N·m2/kg2

r:质点(球心)间的距离
解:不计地球自转的影响,物体的重力等于 物体受到的万有引力。
g
1 r2
练习4
设地球表面的重力加速度为g0,物体在距离地心 4R(R 是地球半径 )处 ,由于地球的作用产生的加速度为
g,则 g/g0为D( )
A.1 C.1/4
B. 1 / g
D.1/16
练习5
地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为mg,
“称量地球的质量”
物体在天体(如地球)表面时受到的
重力近似等于万有引力
mg G Mm R2
M gR2 G
“称量地球的质量”
科学真是迷人。根据零星 的事实,增加一点猜想,竟 能赢得那么多的收获!
——马克·吐温
一、应用--星球表面的物体
在星球(如地球)表面的物体,在忽略自转的情
况下,此时物体所受重力与星球对它的万有引力
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