3.万有引力定律的应用-(3)VIP专享VIP免费

(1)物体做圆周运动的向心力公式是什么？(2)万有引力定律公式表达式？(3)忽略星球自转，万有引力和重力的关系式？重力加速度的决定式？温故知新222)2(TmrmrrvmF向2rMmGF引2MmmgGR2RMGg一、天体质量的计算思考：在天文学上，天体的质量无法直接测量，能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢?思考：如何计算地球的质量?方法一：若已知地球半径R和地球表面重力加速度g，也可求出地球质量。22mMMmgGgGRR得GgRM2表面的g？M？NONO一、天体质量的计算例1、已知某质量为m的行星到太阳的距离为r，公转周期为T，①若把行星绕太阳的运动近似看成是匀速圆周运动，则行星受到的向心力是多大？此时知道行星的运动周期，其向心力公式？？224FTrm向222Tr4mrMmG2324GTrM2rMmGF万F万=F向F万=F向②行星的向心力由什么力来提供？它的大小为多大（设太阳的质量M）？能否求出太阳的质量M呢？③若测出地球绕太阳公转的轨道半径大约是2.0×1011m,公转的周期是3.14×107s，则太阳的质量为多少？kg1014.31067.6105.114.34427113112232GTrMm100.230小结：方法二：测出环绕天体围绕中心天体做匀速圆周运动的半径r和周期T，则2324GTrM一、天体质量的计算M----中心天体的质量R和T----环绕天体的运动半径和公转周期方法二：发射一颗绕地球转动的人造卫星，测定它的轨道半径r和周期T，即可求出地球质量：思考：如何计算地球的质量?2324GTrM地GgRM2地方法一：若已知地球表面的重力加速度g和地球的半径R，可求出地球质量：如测出地球的半径R，你能否计算出地球的平均密度？GgRM2地2324GTrM地小结：两种方法计算中心天体质量二、天体密度的计算343VR2324GTrM地例2、已知某卫星到地球的距离为r，运转周期为T，地球半径为R，则地球平均密度是多少？MV323RGTr3若此卫星在地球附近运转r=R2GT3三、发现未知天体一个科学的理论，不但要能说明已知事实，而且要能预言当时不知道的事实。请同学们阅读课本P50并思考：1、应用万有引力定律发现了什么行星？2、科学家是如何根据万有引力定律发现未知天体的?小结万有引力定律在天文学上的应用一、天体质量的计算二、天体密度的计算三、发现未知天体-----海王星2MmmgGR2324GTrM323RGTr32GT3方法一方法二222Tr4mrMmGGgRM2r=R1、若已知月球绕地球运转的轨道半径为r，周期为T，地球半径为R，引力常量为G，则可求得()A.该月球的质量B.地球的质量C.该月球的平均密度D.地球的平均密度BD2、某行星的卫星，在靠近行星的轨道上运行，若要计算行星的密度，唯一要测量的物理量是：（）A.行星的半径B.卫星的半径C.卫星运动的线速度D.卫星运行的周期D3、下列说法正确的是()A.海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的B.天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的C.天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用D.以上均不正确AC