高一物理必修2 万有引力定律在天文学上的应用

高一物理必修 2 万有引力定律在天文学上的应用班级________姓名________学号_____学习目标: 1．了解引力常量的测定。2．能应用万有引力定律计算天体质量。 3．了解万有引力定律在未知天体发现中的重要作用。学习重点：应用万有引力定律计算天体质量。学习难点: 应用万有引力定律计算天体质量。主要内容:一、引力常量的测定1．实验装置：卡文迪许扭秤(见图)其主要由：__________________________________等部件组成。2．实验原理：3．实验结果：二、应用万有引力定律计算天体的质量1．基本思路：据行星(或卫星)运动的情况，求出行星(或卫星)的向心加速摩，向心力是由万有引力提供的，这样，列出方程即可求得中心天体(太阳或行星)的质量。2．一般方程：【例一】已知万有引力恒量 G，要估算地球的质量，还必须知道某些数据，现在给出的下列各组数据中，可以计算出地球的质量的数据组是( ) (A)地球绕太阳运行的周期 T 和地球离太阳中心的距离 R (B)月球绕地球运行的周期 T 和月球离地球中心的距离 R用心 爱心 专心 (C)人造地球卫星在地面附近的速度 v 和运动周期 (D)地球半径 R 和同步卫星离地面的高度 h【例二】月球和地球中心的距离是 3．84×108米，月球绕地球运行周期是 2．3×106秒。求地球的质量。【例三】设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为 R，土星绕太阳运动的周期为 T，万有引力恒量为 G，则根据以上数据可求出的物理量有 (A) 土星线速度的大小 (B) 卫星向心加速度的大小 (C) 土星的质量 (D) 太阳的质量【例四】两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，它们的质量之比 m1：m2=p，轨道半径之比 r1：r2=q，则它们的公转周期之比 T1：T2= ，它们受到太阳的引力之比 F1：F2=三、应用万有引力定律发现未知天体 海王星、冥王星的发现：在 18 世纪，人们己经知道人阳系有 7 个行星，其中 1781 年发现的第七个行星一天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定的偏离。当时有人推测，在天下星轨道外面还有一个未发现的行星，它对天王星的作用引起了上述偏离。英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维列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，德国的加勒在勒维列预言的位置附近发现了这颗新行星。后来，天文学家把这个行星叫做海王星。太阳系的第 9 个行星——冥王星是用同样的方...