人教版高中物理必修二6.12《万有引力理论的成就》ppt习题课件
根据牛顿第二定律有：GML1M2 2＝M1ω2r1(4 分) GML1M2 2＝M2ω2r2(4 分) 而 r1＋r2＝L(4 分) 以上三式联立解得：ω＝L1 GM1L＋M2.(2 分)
答案：L1
GM1＋M2 L
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
解析：各小行星距太阳远近不同，质量各异，太阳对小行星的
引力 F 引＝GMr2m，A 错；地球绕日的轨道半径小于小行星绕日的轨
道半径，由GMr2m＝m4Tπ22r 得 T＝2π
r3 ，显然轨道半径 GM
r
越大，
绕日周期 T 也越大，地球绕日周期 T 地＝1 年，所以小行星绕日周
期大于 1 年，B 错；由GMr2m＝ma，a＝GrM2 ，可见，内侧小行星向 心加速度大于外侧小行星向心加速度，选项 C 正确；由GMr2m＝mvr2，
解析：地球与月球间的万有引力 F 万＝GRM2m， 若把月球上的
矿藏搬运到地球，会使得 Mm 的乘积减小， 故 F 万减小，选项 B
正确；又因为
F
万＝F
向，所以GMr2 m＝
m×2Tπ2r，即GrM2 ＝2Tπ
2r，
所以 M 增大，r 不变，T 减小，选项 D 正确．
答案：BD
解析：依据“地球表面物体所受万有引力等于其重力”求得重
力加速度表达式，由于运动员举力一定，则被举起重物重力相同，
由于重力加速度不同，则举起的物体质量不同．
在地球表面重力加速度 g＝GMR2地地，(2 分)
在月球表面重力加速度为
g′＝
M月 G R月2
，(2
分)
所以g′ g ＝MM月地·RR22月地＝0.169，(2 分)
2019/8/11
最新中小学教学课件
39
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
4π2R3
行星的密度为
ρ＝MV ＝43πMR3＝
GT2 43πR3
＝G3Tπ2，知道飞船的运行周期就
可以确定该行星的密度，所以 C 选项正确．
答案：C
4．离地面某一高度 h 处的重力加速度是地球表面重力加速度
的12，则高度 h 是地球半径的( )
A．2 倍
B.12倍
C．4 倍
D．( 2－1)倍
解析：因为 g′＝G·R＋Mh2；g＝GRM2；g′＝12g 所以 h＝( 2－1)R.
(1)从给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量； (2)试求出太阳在圆周运动轨道上的加速度．
解析：(1)设太阳轨道内侧星体的总质量为 M，太阳质量为 m，
轨道半径为 R，周期为 T，太阳做圆周运动的向心力来自星体的万
有引力．由牛顿第二定律得：GMRm2 ＝m4Tπ22·R(4 分)
所以
M
＝
4π2R3 GT2
所以 g′＝0.169×9.8 m/s2＝1.66 m/s2.(2 分) 举重运动员的“举力”F 是一定的，在地球表面上，F＝mg， 在月球表面上 F＝m′g′，(2 分) 所以 m′＝g′ g m＝5.92 m．(2 分)
答案：1.66 m/s2 5.92 m
12．(14 分)经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心圆形轨道 上运行，这个轨道半径约为 3×104 光年(约等于 2.8×1020 m)，转 动周期约 2 亿年(约等于 6.3×1015 s)．太阳做圆周运动的向心力是 来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质 量看作集中在银河系中心来处理问题．(G＝6.67×10－11 N·m2/kg2)
答案：B
10．(多选题)有两个行星 A、B，在这两个行星表面附近各有 一颗卫星，如果这两颗卫星运动的周期相等，则下列说法正确的是
() A．行星 A、B 表面重力加速度之比等于它们的半径之比 B．两卫星的线速度一定相等 C．行星 A、B 的质量和半径一定相等 D．行星 A、B 的密度一定相等
解析：卫星在行星表面附近绕行星做圆周运动的向心力，由行 星对卫星的万有引力提供，则 GMRm2 ＝m4Tπ22R.
的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 F.已知引力常量
为 G，则这颗行星的质量为( )
mv2 A. GN
Nv2 C.Gm
mv4 B.GN
Nv4 D.Gm
解析：行星对卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心 力，有 GMRm2′＝m′vR2 ①
行星对处于其表面物体的万有引力等于物体重力， 有 GMRm2 ＝mg ② 根据题意，有 F＝mg ③ 解以上三式可得 M.67×10－11×6.3×10152
kg ＝ 3.3×1041
kg.(4 分)
(2)太阳在圆周运动轨道上的加速度就是太阳的向心加速度． 所以据 a＝Rω2 有 a＝4Tπ22·R＝4π26×.3×2.81×01510220 m/s2＝2.8×10－10 m/s2.(6 分)
由卫星的线速度 v＝2TπR，得两卫星的线速度之比为vvAB＝RRAB，
选项 B 错．
行星的密度为 ρ＝MV ＝GT42× π2R43π3 R3＝G3Tπ2，所以，行星 A、B 的 密度一定相同，选项 D 正确．
答案：AD
二、非选择题(本题有 3 小题，共 40 分) 11．(12 分)已知地球半径是月球半径的 3.7 倍，地球质量是月 球质量的 81 倍，试求月球表面的重力加速度是多少？一个举重运 动员在地面上能举起质量为 m 的物体，如果他到月球表面，能举 起质量是多少的物体？
答案：B
2．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该 带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列 说法正确的是( )．
A．太阳对各小行星的引力相同 B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向 心加速度值 D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的 线速度值
C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经大 量计算而发现的
D．冥王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和勒维耶合作研究后 共同发现的
解析：由行星的发现历史可知，天王星并不是根据万有引力定 律计算出轨道而发现的；海王星不是通过观测发现，也不是直接由 万有引力定律计算出轨道而发现的，而是人们发现天王星的实际轨 道与理论轨道存在偏差，然后运用万有引力定律计算出“新”星的 轨道，从而发现了海王星．由此可知，A、C、D 错误，B 正确．
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
答案：D
6．(多选题)设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到 地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月 球仍沿开采前的圆周轨道运动．则与开采前相比( )
A．地球与月球间的万有引力将变大 B．地球与月球间的万有引力将变小 C．月球绕地球运动的周期将变长 D．月球绕地球运动的周期将变短
7．已知引力常量 G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，重力加速度 g＝9.8
m/s2，地球半径 R＝6.4×106 m．则可知地球质量的数量级是( )
A．1018 kg
B．1020 kg
C．1022 kg
D．1024 kg
解析：物体所受地球的万有引力约等于物体的重力：GmRM2 ＝ mg 得：g＝GRM2
第六章
万有引力与航天
课时作业(12) 万有引力理论的成就
①了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小
作业 关系，计算地球质量； ②理解并运用万有引力定
目标 律处理天体问题的思路和方法； ③了解万有引力
定律在天文学上的重要应用
作业 设计
限时：40 分钟 满分：100 分
一、选择题(本题有 10 小题，每小题 6 分，共 60 分) 1．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说 法中正确的是( ) A．天王星、海王星和冥王星，都是运用万有引力定律、经过 大量计算后发现的 B．在 18 世纪已经发现的 7 颗行星中，人们发现第七颗行星 ——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果 有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星， 是它的存在引起了上述偏差
解得：M＝gGR2＝9.86×.676×.41×0－110162 kg＝6.02×1024 kg 即地球质量的数量级是 1024.所以，本题的正确选项为 D.
答案：D
8．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速
度是地面上重力加速度的 4 倍，则该星球质量是地球质量的( )
A．4 倍
B．8 倍
v＝ GrM，小行星轨道半径 r 小大于地球绕日轨道半径 r 地，v 地>v 小，选项 D 错．
答案：C
3．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行．认为行
星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量( )
A．飞船的轨道半径
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人教版高中物理必修2-万有引力理论的成就-(16张)-PPT优秀课件
什么运动？
分 组
2么、由力地F来引球提提作供供圆F的n周得？运：动G的Mr2m向心m力2T 是2r由什
讨
M
4 2 r 3
GT 2
论
4、上式计算的是谁的质量？与地球的质量有关吗？ 5、通过地球围绕太阳转动，能否计算地球的质量？怎
么计算地球的质量？
人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共16张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，
教
计算地球质量。
学
了解行星绕恒星运动及卫星绕行星运动的共同点：
目
万有引力是行星、卫星圆周运动的向心力。
标
会用万有引力定律计算天体的质量和密度。
了解万有引力定律在天文学上的应用
m´
F 地球质量” 大家说一
剑桥 大学
说卡文迪许是怎样称量出地球的质量的 卡文
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笔尖下发现的行星-海王星
英国剑桥大学亚当斯
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法国天文学家勒维耶
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A. 飞船的轨道半径 B. 飞船的质量
M V
(
4 2r3
GT 2
)
( 4 R3)
3r 3
GT 2R3
3
C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量
当r近似等于R时，
3
GT 2
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高中物理必修二人教版6.4 万有引力理论的成就 (共31张PPT)
问
题
思 亨利·卡文迪许为什么被誉
考 与 讨
为第一个称量地球质量的人？ 为什么求引力常量的实验被
论 称为称地球重量的实验？
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重力和向心力是万有引力的两个分力
两极: F万=G
赤道: F万=G+F向
（2）静止在地面上的物体，若 不考虑地球自转的影响
mg
G
Mm R2
黄金代换
r F向
G F万 F G
F万G F向
（3）若物体是围绕地球运转，则有万有引力来提
供向心力
G
Mm r2
ma
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二、计算天体的质量
学以致用
计算地球的质量，除了一开始 的方法外，还可以怎么求？
借助于月球，那么需要知道 哪些量？
月球绕地球运行的周期T=27.3天，
月球与地球的平均距离r=3.84×108m
G
Mm r2
m(
2
T
)2
r
M
4 2r 3
GT 2
M=5.98×1024kg
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m( 2 )2 r
T
M
4 2r 3
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课前 导读
2．天体密度的计算．
4π 2r3 3π r3 如果中心天体为球体，则密度 ρ＝MV ＝43GπTR2 3＝_G_T__2R__3，
式中 R 为中心天体的半径，r 为中心天体与行星(卫星)间的距
离．
特例：当做匀速圆周运动的天体在中心天体表面运行时，
3π r＝R，则 ρ＝___G__T_2__．
问题 探究
尝试应用
已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和
月球绕地球运行的周期T，仅利用这三个数据，可以估
算出的物理量有( )
栏
目
A．月球的质量 B．地球的质量
链 接
C．地球的半径 D．地球的密度
答案： B
知识
解 惑 题型1 测定天体质量的方法
例 1G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，重力加速度 g 取 9.8 m/s2，地球半径 R＝6.4×106 m，则可知地球质量的数量 级是( )
问题 探究
(1)若已知星体绕天体做匀速圆周运动的周期 T，半径 r，根据万有
引力等于向心力，即
GMr2m＝mr4Tπ2
2
，可求得中心天体质量
M＝4GπT22r3.
(2)若已知星体绕天体做匀速圆周运动的半径 r 和线速度 v，根据万
有引力等于向心力，即 GMr2m＝mvr2，可求中心天体质量 M＝rGv2.
第四节 万有引力理论的成就
情景 切入
阿基米德曾说过一句话：“假如给我一个杠杆，一 个支点，我就能撬动地球．”他想，地球的质量可以通 过计算这个杠杆的动力臂与阻力臂的比来得出，相信很 多人都有同样的想法．这当然不能够实现，但现在我们 可以用“万有引力定律”这个法宝来“测”地球和太阳 的质量．
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答案：MΔmm(Rd )2
解析：设大球M对m的引力为F，示意图如图所示．由 天平再次平衡得
mg＋F＝mg＋Δmg， 即GMdm2 ＝Δmg① 地球对大球的引力等于大球的重力，有 GMR0M2 ＝Mg② 由①②解得地球的质量M0＝MΔmm(Rd )2.
(1)所有做圆周运动的天体，如月球绕地球做圆周运 动、地球绕太阳做圆周运动……它们所需要的向心力都来 自万有引力，因此，万有引力等于向心力，这是我们研究 天体运动建立动力学方程的基本关系式．即
于天体半径R，则天体密度为：ρ＝G3Tπ2.
(1)1781年发现天王星的运行轨道与根据万有引力定律计算出 来的轨道总有一些偏差．
(2)预测在天王星的轨道外面还有一颗未发现的行星 (3)亚当斯和勒维耶各自独立地计算出这颗“新”星的运行轨 道． (4)1946年9月23日晚，德国的伽勒在预言的位置发现了这颗新 星——海王星． (5)用类似的方法在1930年3月14日，人们发现了——冥王星．
力．mg＝GMm/R2 (3)称量结果：M＝gR2/G＝5.96×1024kg.
1881年，科学家佐利设计了一个测量地球质量的方法：首先，
在长臂天平的两盘放入质量同为m的砝码，天平处于平衡状态；然 后，在左盘正下方放入一质量为M的大球，且球心与砝码有一很小 的距离d；接着又在右盘中加质量为Δm的砝码，使天平又恢复平衡 状态．试导出地球质量M0的估算式________．(地球半径为R)
经过一段时间的观测和计算之后，这颗一直被看作是“彗星” 的新天体，实际上是一颗在土星轨道外面的大行星——天王星．
天王星被发现以后，天文学家们都想目睹这颗大行星的真面目， 在人们观测和计算中，发现天王星理论计算位置与实际观测位置总 有误差，就是这一误差，引起了人们对“天外星”的探究，并于 1864年9月23日发现了太阳系的第八颗行星——海王星．
解析：设大球M对m的引力为F，示意图如图所示．由 天平再次平衡得
mg＋F＝mg＋Δmg， 即GMdm2 ＝Δmg① 地球对大球的引力等于大球的重力，有 GMR0M2 ＝Mg② 由①②解得地球的质量M0＝MΔmm(Rd )2.
(1)所有做圆周运动的天体，如月球绕地球做圆周运 动、地球绕太阳做圆周运动……它们所需要的向心力都来 自万有引力，因此，万有引力等于向心力，这是我们研究 天体运动建立动力学方程的基本关系式．即
于天体半径R，则天体密度为：ρ＝G3Tπ2.
(1)1781年发现天王星的运行轨道与根据万有引力定律计算出 来的轨道总有一些偏差．
(2)预测在天王星的轨道外面还有一颗未发现的行星 (3)亚当斯和勒维耶各自独立地计算出这颗“新”星的运行轨 道． (4)1946年9月23日晚，德国的伽勒在预言的位置发现了这颗新 星——海王星． (5)用类似的方法在1930年3月14日，人们发现了——冥王星．
力．mg＝GMm/R2 (3)称量结果：M＝gR2/G＝5.96×1024kg.
1881年，科学家佐利设计了一个测量地球质量的方法：首先，
在长臂天平的两盘放入质量同为m的砝码，天平处于平衡状态；然 后，在左盘正下方放入一质量为M的大球，且球心与砝码有一很小 的距离d；接着又在右盘中加质量为Δm的砝码，使天平又恢复平衡 状态．试导出地球质量M0的估算式________．(地球半径为R)
经过一段时间的观测和计算之后，这颗一直被看作是“彗星” 的新天体，实际上是一颗在土星轨道外面的大行星——天王星．
天王星被发现以后，天文学家们都想目睹这颗大行星的真面目， 在人们观测和计算中，发现天王星理论计算位置与实际观测位置总 有误差，就是这一误差，引起了人们对“天外星”的探究，并于 1864年9月23日发现了太阳系的第八颗行星——海王星．
新人教版万有引力理论的成就PPT教学课件
问题1：笔尖下发现的行星是哪一 颗行星？
问题2：人们用类似的方法又发现 了哪颗行星？
总结：
万有引力理论的成就： 一.测量天体的质量或密度 二：发现未知天体
强化训练：
1：利用下列哪组数据可以举算出地球的 质量（ ABCD ） A:已知地球的半径R和地球表面的重力加 速度g
B:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和 周期T
专题四 │ 要点热点探究
要点热点探究 ► 探究点一 天体质量和密度的估算问题
1．已知环绕天体的周期 T 和半径 r，求中心天体的质量、
密度
Mm 4π2
由 G r2 ＝m T2 r 可知：只要知道环绕天体的周期 T 和半径 r，
4π2r3
就可求出中心天体的质量 M＝ GT2 .设中心天体的半径为 R，则
专题四 │ 主干知识整合
(2)物体在地球表面附近受到的重力近似等于万有引力， (R为地球半径)．在地球质量未知的情况下，可应
用GM＝gR2转换． 三、宇宙速度 1．第一宇宙速度(环绕速度)：是发射地球卫星的最小速度，
也 是 卫 星 围 绕 地 球 做 圆 周 运 动 的 最 大 运 行 速 度 ， 大 小 为 7.9 km/s.
(2)卫星刚好绕地球表面运动，重力近似等于万有引力，
专题四 │ 要点热点探究
[2011·北京卷] 一物体静置在平均密度为ρ的 球形天体表面的赤道上．已知引力常量为G，若由于天体自转 使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )
专题四 │ 要点热点探究
例1 变式题 D 【解析】 物体对天体表面压力恰好为零， 则物体随天体自转需要的向心力恰好由物体受到的万有引力提供：
主干知识整合
一、万有引力定律
内容
问题2：人们用类似的方法又发现 了哪颗行星？
总结：
万有引力理论的成就： 一.测量天体的质量或密度 二：发现未知天体
强化训练：
1：利用下列哪组数据可以举算出地球的 质量（ ABCD ） A:已知地球的半径R和地球表面的重力加 速度g
B:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和 周期T
专题四 │ 要点热点探究
要点热点探究 ► 探究点一 天体质量和密度的估算问题
1．已知环绕天体的周期 T 和半径 r，求中心天体的质量、
密度
Mm 4π2
由 G r2 ＝m T2 r 可知：只要知道环绕天体的周期 T 和半径 r，
4π2r3
就可求出中心天体的质量 M＝ GT2 .设中心天体的半径为 R，则
专题四 │ 主干知识整合
(2)物体在地球表面附近受到的重力近似等于万有引力， (R为地球半径)．在地球质量未知的情况下，可应
用GM＝gR2转换． 三、宇宙速度 1．第一宇宙速度(环绕速度)：是发射地球卫星的最小速度，
也 是 卫 星 围 绕 地 球 做 圆 周 运 动 的 最 大 运 行 速 度 ， 大 小 为 7.9 km/s.
(2)卫星刚好绕地球表面运动，重力近似等于万有引力，
专题四 │ 要点热点探究
[2011·北京卷] 一物体静置在平均密度为ρ的 球形天体表面的赤道上．已知引力常量为G，若由于天体自转 使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )
专题四 │ 要点热点探究
例1 变式题 D 【解析】 物体对天体表面压力恰好为零， 则物体随天体自转需要的向心力恰好由物体受到的万有引力提供：
主干知识整合
一、万有引力定律
内容
新人教版物理必修二《64 万有引力理论的成就》课件(共25张PPT)
。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
质量。
2hR2/Gt2
二、计算太阳的质量
我们可以测出太阳某行星的公 转周期T、轨道半径r， 能不能由此求出太阳的质量M？
分析： 1.将行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=Fn.
二、计算太阳的质量
我们可以测出太阳某行星的公转周期T、轨 道半径r，
能不能由此求出太阳的质量M？
2：1930年3月14日人们发现了从被称为太阳 系第9个行星— 冥王星
小结：基本思路
1. 在星体表面附近 F引=G重
黄 金 代 换 ： G M ＝ gR2
2.将行星（或卫星）的运动看成 是匀速圆周运动.
3.万有引力充当向心力 F引=F向.
明确各个物理量
转动天体m
轨道半经r 中心天体M 天体半经R
M
42r3
GT2
球体的体积公V式 4： R3
3
三、计算天体的密度
已知太阳某行星的公转周期T、轨道半径r，
太阳的半径R，求太阳的密度？
F引=Fn
GMr2mm
2
T
2r
M
42r3
万有引力理论的成就—人教版高中物理必修第二册精品课件(共28张PPT)
第3节 万有引力理论的成就
【学习目标】 1.了解万有引力定律在天文学上的应用。 2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度。 3.掌握综合应用万有引力定律和圆周运动知识分析具 体问题的方法。
【知识梳理】 一、中心天体质量的计算
二、中心天体密度的计算 三、万有引力定律解题的基本思路
【新课教学】
引入：“科学真是迷人”——地球的质量是多少？ 生活中买菜、买米等质量较小的物体时，我们可 以用天平、台秤等测其质量。但像地球、太阳等 这些庞然大物的质量如何测量？
(1)M
4
2(R GT 2
h)3
(2)g
4
2(R T 2R2
h)3
我们求解出中心天体质量后，能否求出中心 天体的密度？思路是？
思路： M ,球体的体积公式 V 4R3 ,R指球
V
3
体的半径
例5.地球半径是R，地球表面的重力加速度是g，引力 常量是G.忽略地球自转的影响．如认为地球的质量分布
解析：设相对于地面静止的某一物体质量为m，地球的质量为M,根据地面上的物体所受万
有引力和重力挖相等的关系得mg G M地m
R2
，解得地球质量为 M 地
gR2 G
，所以选项A正确。
设卫星的质量为m,根据万有引力提供卫星运转的向心力，可得G
M地
M地
根据
v2r ，所以选项B正确 。
•
2．通读全文，我们能感受到：菜农是 一位憨 厚朴实 、热爱 生活、 追求内 心的宁 静、做 事专注 认真、 不怕别 人嘲笑 奚落的 人。
•
3.读了本文，我明白了在当今世俗的 喧嚣中 应保持 自己内 心的宁 静，不 为世俗 所扰。 文中的 菜农能 够在喧 闹的菜 市场沉 浸于书 本的美 好中， 沉浸于 内心的 宁静中 。在生 活中， 我不会 因某次 月考的 成功而 骄傲。 而要保 持内心 的宁静 ，继续 努力前 行。
【学习目标】 1.了解万有引力定律在天文学上的应用。 2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度。 3.掌握综合应用万有引力定律和圆周运动知识分析具 体问题的方法。
【知识梳理】 一、中心天体质量的计算
二、中心天体密度的计算 三、万有引力定律解题的基本思路
【新课教学】
引入：“科学真是迷人”——地球的质量是多少？ 生活中买菜、买米等质量较小的物体时，我们可 以用天平、台秤等测其质量。但像地球、太阳等 这些庞然大物的质量如何测量？
(1)M
4
2(R GT 2
h)3
(2)g
4
2(R T 2R2
h)3
我们求解出中心天体质量后，能否求出中心 天体的密度？思路是？
思路： M ,球体的体积公式 V 4R3 ,R指球
V
3
体的半径
例5.地球半径是R，地球表面的重力加速度是g，引力 常量是G.忽略地球自转的影响．如认为地球的质量分布
解析：设相对于地面静止的某一物体质量为m，地球的质量为M,根据地面上的物体所受万
有引力和重力挖相等的关系得mg G M地m
R2
，解得地球质量为 M 地
gR2 G
，所以选项A正确。
设卫星的质量为m,根据万有引力提供卫星运转的向心力，可得G
M地
M地
根据
v2r ，所以选项B正确 。
•
2．通读全文，我们能感受到：菜农是 一位憨 厚朴实 、热爱 生活、 追求内 心的宁 静、做 事专注 认真、 不怕别 人嘲笑 奚落的 人。
•
3.读了本文，我明白了在当今世俗的 喧嚣中 应保持 自己内 心的宁 静，不 为世俗 所扰。 文中的 菜农能 够在喧 闹的菜 市场沉 浸于书 本的美 好中， 沉浸于 内心的 宁静中 。在生 活中， 我不会 因某次 月考的 成功而 骄傲。 而要保 持内心 的宁静 ，继续 努力前 行。
人教版(新)高中物理必修第二册万有引力理论的成就(15页)-PPT优秀课件
请拿出《学习设计与指导》，课本， 双色笔和典题本，还有你的激情！
全力投入会使你与众不同
你是最优秀的，你一定能做得更好！
第七章 万有引力与宇宙航行
7.3
人类对行星运动的认识历程 地心说 日心说
开普勒行星运动定律 万有引力定律
引力常量的测定
托勒密 哥白尼 第谷的观测
牛顿 卡文迪许
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
3 GT 2
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
三、发现未知天体
请阅读课本“发现未知天体”，回答以下问题：
问题1：笔尖下发现的行星是哪一颗行 星？
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
小结
（1）某星体m围绕
中心天体M做圆周
运动的周期为T， 半径为r
（2）已知中心天 体的半径R和表面g
（3）中心天体密 度
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
已知地球表面的重力加速度是g=9.8m/s2，地球的半径是
6400km，万有引力常量是G=6.67×10-11Nm2/kg2。请你
根据这些数据计算地球的质量。你能否解决这个问题呢？
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
全力投入会使你与众不同
你是最优秀的，你一定能做得更好！
第七章 万有引力与宇宙航行
7.3
人类对行星运动的认识历程 地心说 日心说
开普勒行星运动定律 万有引力定律
引力常量的测定
托勒密 哥白尼 第谷的观测
牛顿 卡文迪许
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
3 GT 2
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
三、发现未知天体
请阅读课本“发现未知天体”，回答以下问题：
问题1：笔尖下发现的行星是哪一颗行 星？
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
小结
（1）某星体m围绕
中心天体M做圆周
运动的周期为T， 半径为r
（2）已知中心天 体的半径R和表面g
（3）中心天体密 度
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
已知地球表面的重力加速度是g=9.8m/s2，地球的半径是
6400km，万有引力常量是G=6.67×10-11Nm2/kg2。请你
根据这些数据计算地球的质量。你能否解决这个问题呢？
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 二册 7 . 3 万有 引力理 论的成 就（共 15张P PT）
人教版高中物理必修2第六章万有引力理论的成就(21张)-PPT优秀课件
只能求出中心天体的质量！！！
不能求出转动天体的质量！！！
计算中心天体的质量
知道环绕体的线速度v或角速度ω及其轨道
半径r，能不能求出中心天体的质量？
F引=Fn
G
Mm r2
m
v r
2
GMr2mm2r
人教版高中物理必修2第六章6.4 万有引力理论的成就 (共21张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
一、计算天体质量的两条基本思路
当时已知： 地球的半径R 地球表面重力加速度g 卡文迪许已测出的引力常量G
卡文迪许是如何 “称量地球的质量” 的呢?
能否通过万有引力定律来“称
“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
不考虑地球 自转的影响
“称量地球的质量”
地球的质量到底有多大?
FG
故赤道上的重力_最_小__ 在两极的重力最__大__
因这地球自转的角速度很小，需要的向心力可以忽略
故一般计算重力近似等于万有引力 mg G Mm R2
“称量地球的质量”
卡文迪许 被称为能称出地球质量的人
地球的质量到底有多大？ 这个问题困扰了科学家许多年
怎样称量地球的质量呢?
“称量地球的质量”
发现单用大阳和其他行星对它的引力作用，并不能圆满地 作出解释．
用万有引力定律计算出来的天王星的轨道与实际观测 到的结果不相符，发生了偏离．
(2)两种观点——猜想与假设 一是万有引力定律不准确； 二是万有引力定律没有问题，只是天王星轨道外有 未知的行星吸引天王星，使其轨道发生偏离．
人教版高中物理必修2第六章6.4 万有引力理论的成就 (共21张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
人教版高中物理必修2-万有引力理论的成就-(19张)-PPT优秀课件
行 天 体 中心
天体
人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共19张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共19张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
绕
行
天
中心
体
天体
G
Mm r2
m
4 2
T2
r
M 4 2r3
GT 2
小结
• 1、地球表面，不考虑（忽略）地球自转的影
•
响，物体的重力近似等于重力
地球质量
G
Mm
mg
• 2、建立模型对围
绕天体的万有引力，通过围绕天体的运动半径
和周期求中心天体的质量。
G
Mm r2
m
2r
m
2
T
2
r
人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共19张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
488.5N
1789年，英国物理学家卡文迪许 在实验室测出了引力常量，成为“称” 出地球质量的第一人。
一、忽略星球自转的影响 ，星 球对物体的万有引力等于重力
GMmmg R2
得 M gR2
G
学生活动
月球质量 M= 7.3×1022kg
地球半径：R = 1.7×103km 月球表面重力加速度为多大？这对宇 航员在月球表面的行动会产生什么影 响
人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共19张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
海王星地貌
人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共19张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版 人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共19张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
天体
人教版高中物理必修2-6.4 万有引力理论的成就-课件(共19张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
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绕
行
天
中心
体
天体
G
Mm r2
m
4 2
T2
r
M 4 2r3
GT 2
小结
• 1、地球表面，不考虑（忽略）地球自转的影
•
响，物体的重力近似等于重力
地球质量
G
Mm
mg
• 2、建立模型对围
绕天体的万有引力，通过围绕天体的运动半径
和周期求中心天体的质量。
G
Mm r2
m
2r
m
2
T
2
r
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488.5N
1789年，英国物理学家卡文迪许 在实验室测出了引力常量，成为“称” 出地球质量的第一人。
一、忽略星球自转的影响 ，星 球对物体的万有引力等于重力
GMmmg R2
得 M gR2
G
学生活动
月球质量 M= 7.3×1022kg
地球半径：R = 1.7×103km 月球表面重力加速度为多大？这对宇 航员在月球表面的行动会产生什么影 响
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海王星地貌
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