节万有引力定律和其应用.pptx

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/3/7,#,节万有引力定律和其应用,-,2,-,基础夯实,自我诊断,一、开普勒三定律的内容、公式,-,3,-,基础夯实,自我诊断,二、万有引力定律,1,.,内容,自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量,m,1,和,m,2,的乘积成,正比,与它们之间距离,r,的二次方成,反比,。,2,.,表达式,F=G,G,为引力常量,G=,6,.,6710,-,11,Nm,2,/kg,2,。,3,.,适用条件,(1),公式适用于,质点,间的相互作用。当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点。,(2),质量分布均匀的球体可视为质点,r,是,两球心间,的距离。,-,4,-,基础夯实,自我诊断,三、经典时空观和相对论时空观,1,.,经典时空观,(1),在经典力学中,物体的质量是不随速度的改变而改变的。,(2),在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的。,2,.,相对论时空观,同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中结果不同。,3,.,经典力学的适用范围,只适用于低速运动,不适用于高速运动,;,只适用于宏观世界,不适用于微观世界。,-,5,-,基础夯实,自我诊断,1,.,卡文迪许把他的实验说成是可以,“,称量地球的质量,”,。阅读教材,怎样通过推导公式来证明卡文迪许的实验是能够称量地球质量的。,提示：,若不考虑地球自转的影响,则,地面的表面重力加速度,g,和地球半径,R,在卡文迪许之前就已知道,卡文迪许通过实验测得了引力常量,G,所以就可以算出地球的质量,M,。,-,6,-,基础夯实,自我诊断,2,.,牛顿曾想过,把物体从高山上水平抛出,如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。阅读教材,你怎样帮牛顿把这个速度求出来,?,-,7,-,基础夯实,自我诊断,1,.,关于万有引力定律,下列说法正确的是,(,),A.,牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值,B.,万有引力定律只适用于天体之间,C.,万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律,D.,地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的,答案,解析,解析,关闭,牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许测定了引力常量的数值,万有引力定律适用于任何物体之间。万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律,选项,A,、,B,错误,C,正确,;,地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点由于太阳到地球的距离不同,所以受到太阳的万有引力大小是不相同的,选项,D,错误。,答案,解析,关闭,C,-,8,-,基础夯实,自我诊断,2,.,关于万有引力公式,F=G ,以下说法中正确的是,(,),A.,公式只适用于星球之间的引力计算,不适用于质量较小的物体,B.,当两物体间的距离趋近于,0,时,万有引力趋近于无穷大,C.,两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律,D.,公式中引力常量,G,的值是牛顿规定的,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,9,-,基础夯实,自我诊断,3,.(2016,全国卷,),关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是,(,),A.,开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律,B.,开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,C.,开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因,D.,开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律,答案,解析,解析,关闭,开普勒在第谷进行天文观测得出大量观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,选项,A,错、,B,对,;,牛顿推导出了万有引力定律,并得出了行星按这些规律运动的原因,故选项,C,、,D,错。,答案,解析,关闭,B,-,10,-,基础夯实,自我诊断,4,.(,多选,)(2018,广东惠州华罗庚中学期中,),已知引力常量,G,利用下列哪组数据,可以计算出地球的质量,(,),A.,已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期,T,和月球质量,m,B.,已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径,r,和周期,T,C.,已知地球半径,R,和地面重力加速度,g,D.,已知同步卫星离地面高度,h,和地球自转周期,T,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,11,-,考点一,考点二,考点三,开普勒行星运动定律,(,自主悟透,),1,.,行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理。,2,.,开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动。,3,.,开普勒第三定律,=k,中,k,值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体,k,值不同。,-,12,-,考点一,考点二,考点三,突破训练,1,.,火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知,(,),A.,太阳位于木星运行轨道的中心,B.,火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等,C.,火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方,D.,相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,13,-,考点一,考点二,考点三,2,.(,多选,),如图所示,近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆。设卫星、月球绕地球运行周期分别为,T,卫,、,T,月,地球自转周期为,T,地,则,(,),A.,T,卫,T,月,C.,T,卫,OB,则,(,),A.,星球,A,的质量一定大于,B,的质量,B.,星球,A,的线速度一定大于,B,的线速度,C.,双星间距离一定,双星的质量越大,其转动周期越,长,D.,双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越,长,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,33,-,思维激活,模型建立,典例示范,以题说法,变式训练,例,2,(,多选,),宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如图所示,三颗质量均为,m,的恒星位于等边三角形的三个顶点,三角形边长为,R,忽略其他星体对它们的引力作用,三星在同一平面内绕三角形中心,O,做匀速圆周运动,引力常量为,G,则,(,),答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,34,-,思维激活,模型建立,典例示范,以题说法,变式训练,解决双星、多星问题紧抓四点,(1),理解双星或多星的特点、规律,确定系统的中心以及运动的轨道半径。,(2),星体的向心力由其他天体的万有引力的合力提供。,(3),各星体的角速度相等。,(4),星体的轨道半径不是天体间的距离,要利用几何知识,寻找二者之间的关系,正确计算万有引力和向心力。,-,35,-,思维激活,模型建立,典例示范,以题说法,变式训练,1,.(,多选,)(2018,广州执信中学检测,),太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式,(,如图所示,):,一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为,R,的圆轨道上运行,;,另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三颗星的质量均为,M,并设两种系统的运动周期相同,则,(,),-,36,-,思维激活,模型建立,典例示范,以题说法,变式训练,A.,直线三星系统中甲星和丙星的线速度相同,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,37,-,思维激活,模型建立,典例示范,以题说法,变式训练,2,.(2016,山东济南测试,),宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每颗星体的质量均为,m,半径均为,R,四颗星稳定分布在边长为,a,的正方形的四个顶点上。已知引力常量为,G,关于该四星系统,下列说法错误的是,(,),A.,四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,