7.3万有引力理论的成就 课件— 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修二.ppt

7.3万有引力理论的成就 问题导入 在初中，我们已经知道物体的质量可以用天平来测量，生活中物体的质量常用电子秤或台秤来称量。对于地球，我们怎样“称量”它的质量呢？ 一、“称量”地球的质量 条件：适用于两个质点或者两个匀质球体之间 a.对于两个质点，r指两个质点之间的距离 b.对于两个匀质球体，r指两球心之间的距离 特别：当两物体距离r趋于为零时，F万并不是趋于无穷大。因为r趋于0时，万有引力公式不在适用。 R F m M 忽略自转 若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所 受的重力mg等于地球对物体的引力，即 （地球的质量） R是地球的半径，也就是物体到地心的距离 地面的重力加速度g和地球半径R在卡文迪什之前就已知道，一旦测得引力常量G,就可以算出地球的质量m地。 我们来算一算地球的质量 引力常量： Ｇ= 6.67×10-11Nm2/kg2 m地= 6.0×1024kg 地表重力加速度： g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400km 60万亿亿吨 1.表面法 ①在星球表面任选一物体m作为研究对象 ②忽略星球自转影响，重力等于其所受的万有引力 g指星球表面重力加速度；R指星球半径。 二、计算天体的质量 F 受力分析的力（供） =运动分析的力（需） 周期易于观察 F万=F向 测出行星的公转周期T和它与太阳的距离r就可以算出太阳的质量。 已知太阳与地球间的平均距离约为1.5×1011m,你能估算太阳的质量吗？ 引力常量： Ｇ= 6.67×10-11Nm2/kg2 m太= 2×1030kg 轨道半径： r = 1.5×1011m 地球公转周期：T = 1年 是地球质量的33万倍 换用其他行星的相关数据进行估算，结果会相近吗？为什么？ 开普勒第三定律 =k 只和中心天体质量m有关 所以无论选择哪颗行星的轨道半径和公转周期进行计算，所得的太阳质量均相同。 2、环绕法测量天体质量 环绕天体所需向心力由中心天体对环绕天体的万有引力提供 T指环绕周期，r指环绕半径。 F万=F向 小结： 2.环绕法：环绕天体所需向心力由中心天体对环绕天体的万有引力提供 1.表面法：地面（星球表面）的物体的重力近似等于万有引力 只能求出中心天体的质量 环绕法计算天体的质量 环绕地球的卫星 木卫星 嫦娥号环月卫星