高中物理鲁科版 (2019)必修第二册第2节万有引力定律的应用教学ppt课件

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这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修第二册第2节万有引力定律的应用教学ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了万有引力定律，圆周运动，天体的质量，要测太阳的质量，需要知道哪些物理量，欲求地球的质量，怎样选取研究对象，需要哪些物理规律，忽略地地球的自转，请分析可行性等内容，欢迎下载使用。

怎样求中心天体的密度?
总结求中心天体的质量和密度的方法
物体在地球表面做圆周运动时，向心力由物体与地球之间的万有引力提供。设地球的质量为m地，物体的质量为m，物体与地心的距离为r。于是有
这就是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫作第一宇宙速度。
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，可近似认为向心力是由重力提供的，有
v= 7.9 km/h
第一宇宙速度。物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度。
7.9 km/h绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。
v>11.2 km/h
第二宇宙速度。大于或等于此速度时物体会克服地球的引力，永远离开地球。
v>16.7 km/h
第三宇宙速度。大于或等于此物体会挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外。
在牛顿之前，彗星被看作是一种神秘的现象。英国天文学家哈雷从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。发现1531年、1607年和1682年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙，他大胆预言，这三次出现的彗星是同一颗星，周期约为76年，并预言它将于1758年底或1759年初再次回归。1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986 年，它的下次回归将在2061年左右。
例1 如果在一个星球上，宇航员为了估测星球的平均密度，设计了一个简单的实验：他先利用手表记下了一昼夜的时间T，然后用弹簧测力计测一个砝码的重力，发现在赤道上的重力为两极的90%。试写出星球平均密度的估算表达式。
解析：设星球的质量为M，半径为R，两极表面重力加速度为g′，平均密度为ρ，砝码的质量为m。砝码在赤道上失重ΔF=(1-90%)mg′=0.1mg′表明在赤道上随星球自转做圆周运动的向心力Fn=ΔF=0.1mg′
而一昼夜的时间T就是星球的自转周期。根据牛顿第二定律可得
根据万有引力定律，星球两极表面的重力加速度为
联立(1)(2)解得星球的平均密度为
例2 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的黑洞．星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么( )A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B．它们做圆周运动的周期与其质量成反比C．它们做圆周运动的半径与其质量成反比D．它们所受的向心力与其质量成反比
例3 (人造卫星的运行规律)(广东学业水平测试)如图所示，两颗人造地球卫星M、N环绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．M的线速度比N的小B．M的角速度比N的大C．M的环绕周期比N的小D．M的向心加速度比N的大
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