物理必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行3 万有引力理论的成就课前预习ppt课件

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3．万有引力理论的成就
认识万有引力定律对人类探索未知世界的作用。
『判一判』(1)若知道某行星的自转周期和行星绕太阳做圆周运动的轨道半径，则可以求出太阳的质量。( )(2)已知地球绕太阳转动的周期和轨道半径，可以求出地球的质量。( )
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，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗“新”行星的轨道。1846年9月23日晚，德国的_______在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星。2．其他天体的发现近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了_________、阋神星等几个较大的天体。3．预言哈雷彗星回归英国天文学家哈雷依据_______________，计算了三颗彗星的轨道，并大胆预言这三次出现的彗星是同一颗星，周期约为_______年。
『判一判』(1)冥王星被称为“笔尖下发现的行星”。( )(2)海王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性。( )(3)海王星的发现和彗星的“按时回归”确立了万有引力定律的地位。( )
『选一选』(多选)下列说法正确的是( )A．海王星是人们依据万有引力定律计算出其运行轨道而发现的B．天王星是人们依据万有引力定律计算出其运行轨道而发现的C．天王星的运行轨道偏离，根据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是天王星受到轨道外面其他行星的引力作用D．以上说法都不对
解析：海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道，然后由天文工作者在预言的位置附近观察到的，天王星是人们通过望远镜观察发现的；由于天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，引起了人们的思考，推测天王星轨道外面存在未知行星，进而发现了海王星。故A、C正确，B、D错误。
典例剖析 (多选)火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行(不计周围其他天体的影响)，宇航员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g。则( )
(2023·江苏淮安市高一月考)利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( )A．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件，如地球公转一周时间是365天，自转一周是24小时，其表面的重力加速度约为9.8 m/s2等。
典例剖析 (多选)据英国《卫报》网站报道，在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b”。假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p倍，橙矮星的质量为太阳的q倍。则该行星与地球的( )
环绕同一中心天体运动的行星(或卫星)的线速度v、角速度ω、周期T、加速度a均由中心天体的质量及行星(或卫星)的轨道半径r确定。中心天体质量给定时，已知v、ω、T、a、r中的一个，即可求解出其他四个量。　
规律总结 如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件不可求得的是( )A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比C．水星和金星到太阳的距离之比D．水星和金星的密度之比
一、“称量”地球的质量1．(多选)1798年英国物理学家卡文迪什测出万有引力常量G，因此卡文迪什被人们称为能称出地球质量的人，若已知万有引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期)，一年的时间T2(地球公转的周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离为L2，可估算出( )