人教版物理必修二6.4同步精讲课件.ppt

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修2 万有引力与航天万有引力与航天第六章第六章1.1.1集合的概念第四节万有引力理论的成就第四节万有引力理论的成就第六章第六章1.1.1集合的概念学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课后强化作业课后强化作业7易错案例剖析易错案例剖析6学习目标定位学习目标定位*了解万有引力定律在天文学上的重要应用了解万有引力定律在天文学上的重要应用*会用万有引力定律计算天体的质量会用万有引力定律计算天体的质量*掌握运

2、用万有引力定律研究天体问题的思路、方法掌握运用万有引力定律研究天体问题的思路、方法课堂情景切入课堂情景切入“请请你你把把你你们们的的望望远远镜镜指指向向黄黄经经326处处宝宝瓶瓶座座内内的的黄黄道道上上的的一一点点，你你就就将将在在此此点点约约1的的区区域域内内发发现现一一个个圆圆而而亮亮的的新新行行星星”这这是是法法国国天天文文爱爱好好者者勒勒维维耶耶写写给给德德国国天天文文学学家家伽伽勒勒的的信信。1846年年9月月23日日，即即伽伽勒勒收收到到信信的的当当天天晚晚上上，在在勒勒维维耶耶所所指指出出的的那那个个位位置置上上，果果然然发发现现了了原原有有星星图图上上没没有有的的一一颗颗行行星

3、星，这这就就是是后后来来被被称称为为笔笔尖尖下下发发现现的的行行星星的的太太阳阳系系第第八八颗颗行行星星海海王王星星。海海王王星星的的发发现现，在在天天文文学学史史上上是是一一件件惊惊天天动动地地的的大大事事，充充分显示了万有引力理论的成就。分显示了万有引力理论的成就。知识自主梳理知识自主梳理1.原理原理若若不不考考虑虑地地球球自自转转的的影影响响，地地面面上上质质量量为为m的的物物体体所所受受的的重力近似等于地球对物体的重力近似等于地球对物体的_。2关系式关系式mg_3结果结果地球的质量为：地球的质量为：M_5.961024kg计算地球的质量计算地球的质量 引力引力计算天体的质量计算天体的质

4、量 万有引力万有引力 2其他行星的质量计算其他行星的质量计算利利用用绕绕行行星星运运转转的的卫卫星星，若若测测出出该该卫卫星星与与行行星星间间的的_和转动和转动_，同样可得出行星的质量。，同样可得出行星的质量。距离距离周期周期1.海王星的发现海王星的发现英英国国剑剑桥桥大大学学的的学学生生_和和法法国国年年轻轻的的天天文文学学家家_根根据据天天王王星星的的观观测测资资料料，利利用用万万有有引引力力定定律律计计算算出出天天王王星星外外“新新”行行星星的的轨轨道道。1846年年9月月23日日，德德国国的的_在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星海王星。海王星。2其

5、他天体的发现其他天体的发现近近100年年来来，人人们们在在海海王王星星的的轨轨道道之之外外又又发发现现了了_、阋神星等几个较大的天体。阋神星等几个较大的天体。发现未知天体发现未知天体 亚当斯亚当斯勒维耶勒维耶伽勒伽勒冥王星冥王星重点难点突破重点难点突破一、天体质量和密度的计算一、天体质量和密度的计算特别提醒：特别提醒：(1)利利用用万万有有引引力力提提供供向向心心力力的的方方法法只只能能求求解解中中心心天天体体的的质量，而不能求出做圆周运动的行星或卫星的质量。质量，而不能求出做圆周运动的行星或卫星的质量。(2)要要注注意意R、r的的区区分分。R指指中中心心天天体体的的半半径径，r指指行行星星或

6、或卫星的轨道半径。卫星的轨道半径。1969年年7月月21日日，美美国国宇宇航航员员阿阿姆姆斯斯特特朗朗在在月月球球上上烙烙下下了了人人类类第第一一只只脚脚印印(如如图图)，迈迈出出了了人人类类征征服服宇宇宙宙的的一一大大步步。在在月月球球上上，如如果果阿阿姆姆斯斯特特朗朗和和同同伴伴奥奥尔尔德德林林用用弹弹簧簧秤秤测测出出质质量量为为m的的仪仪器器的的重重力力为为F；而而另另一一位位宇宇航航员员科科林林斯斯驾驾驶驶指指令令舱舱，在在月月球球表表面面附附近近飞飞行行一一周周，记记下下时时间间为为T，试试回回答答：只只利利用用这这些些数数据据(引引力力常常量量G已已知知)，能能否否估估算算出出月月

7、球球的的质质量量？若若能能，请请写写出出表达式。不能，请说明理由。表达式。不能，请说明理由。特别提醒：特别提醒：应应用用万万有有引引力力定定律律求求解解时时还还要要注注意意挖挖掘掘题题目目中中的的隐隐含含条条件件，如如地地球球公公转转一一周周时时间间是是365天天，自自转转一一周周是是24小小时时，其其表表面的重力加速度约为面的重力加速度约为9.8m/s2等。等。(威威海海市市20132014学学年年高高一一下下学学期期四四校校联联考考)如如图图所所示示，在在火火星星与与木木星星轨轨道道之之间间有有一一小小行行星星带带。假假设设该该带带中中的的小小行行星星只只受受到到太太阳阳的的引引力力，并并

8、绕绕太太阳阳做做匀匀速速圆圆周周运运动动。下下列列说说法法正正确确的的是是()A太阳对各小行星的引力相同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各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C小小行行星星带带内内侧侧小小行行星星的的向向心心加加速速度度值值大大于于外外侧侧小小行行星星的向心加速度值的向心加速度值D小小行行星星带带内内各各小小行行星星圆圆周周运运动动的的线线速速度度值值大大于于地地球球公公转的线速度值转的线速度值答案：答案：C考点题型设计考点题型设计计算天体的质量计算天体的质量 答案：答案：2.01030kg 点点评评：求求天天体体质质量量的的方方法法主主要要有有两两大大

9、类类，一一类类是是利利用用此此天天体体的的一一个个卫卫星星(或或行行星星)绕绕它它做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的有有关关规规律律来来求求，另另一一类类是是利利用用天天体体表表面面处处的的重重力力加加速速度度来来求求，这这两两类类方方法本质上都是对万有引力定律的应用。法本质上都是对万有引力定律的应用。(诸诸城城一一中中20132014学学年年高高一一下下学学期期检检测测)宇宇航航员员在在月月球球上上将将一一小小石石块块水水平平抛抛出出，最最后后落落在在月月球球表表面面上上。如如果果已已知知月月球球半半径径R、万万有有引引力力常常量量G。要要估估算算月月球球质质量量，还还需需测测量量出出小小石石

10、块运动的物理量是块运动的物理量是()A抛出的高度抛出的高度h和水平位移和水平位移xB抛出的高度抛出的高度h和运动时间和运动时间tC水平位移水平位移x和运动时间和运动时间tD抛出的高度抛出的高度h和抛出点到落地点的距离和抛出点到落地点的距离L答案：答案：B天体密度的计算天体密度的计算 已已知知蟹蟹状状星星云云的的中中心心星星PS0531是是一一颗颗脉脉冲冲星星，其其周周期期为为0.331s，PS0531的的脉脉冲冲现现象象来来自自自自转转，设设阻阻止止该该星星离离心心瓦瓦解解的的力是万有引力，估计力是万有引力，估计PS0531的最小密度。的最小密度。解解析析：脉脉冲冲星星周周期期即即为为自自转转

11、周周期期。脉脉冲冲星星高高速速自自转转不不瓦瓦解解的的临临界界条条件件为为：该该星星球球表表面面的的某某块块物物质质m所所受受星星体体的的万万有有引引力力恰等于向心力。恰等于向心力。设设PS0531脉脉冲冲星星的的质质量量为为M，半半径径为为R，最最小小密密度度为为，体体积为积为V。答案：答案：1.31012kg/m3答案：答案：B双星运动问题双星运动问题 分分析析：双双星星在在它它们们的的引引力力作作用用下下做做圆圆周周运运动动，周周期期和和角角速速度相同，都是由万有引力提供向心力。度相同，都是由万有引力提供向心力。点点评评：对对于于双双星星问问题题要要注注意意：(1)两两星星所所需需的的向

12、向心心力力由由两两星球间万有引力提供，两星球做圆周运动的向心力大小相等。星球间万有引力提供，两星球做圆周运动的向心力大小相等。(2)两两星星球球绕绕两两星星球球间间的的连连线线上上某某点点做做圆圆周周运运动动的的角角速速度度的大小相等。的大小相等。(3)两两星星球球绕绕转转动动中中心心的的半半径径r1、r2之之和和与与两两星星球球间间的的距距离离L相等，相等，r1r2L。月月球球与与地地球球质质量量之之比比约约为为1 80，有有研研究究者者认认为为月月球球和和地地球球可可视视为为一一个个由由两两质质点点构构成成的的双双星星系系统统，它它们们都都围围绕绕地地月月连连线线上上某某点点O做做匀匀速速圆圆周周运运动动。据据此此观观点点，可可知知月月球球与与地地球球绕绕O点点运运动线速度大小之比约为动线速度大小之比约为()A1 6 400 B1 80C80 1 D6 400 1答案：答案：C易错案例剖析易错案例剖析易易错错分分析析：将将月月球球的的绕绕地地周周期期T1与与地地球球的的自自转转周周期期T2相相混淆，而错选混淆，而错选B。在计算过程中将地球的半径在计算过程中将地球的半径R忽略而错选忽略而错选C。正确答案：正确答案：AD课后强化作业课后强化作业（点此链接）（点此链接）