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【物理】万有引力理论的成就课件-2023-2024学年高一下学期人教版（2019）必修第二册

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常见问题

1、7 7.3 3 万有引力理论的成就万有引力理论的成就一、计算天体的质量一、计算天体的质量问题：问题：1、地球质量的测量（测、地球质量的测量（测“g”法）法）在忽视地球自转的情况下，地面上的物体重力和地球对物体在忽视地球自转的情况下，地面上的物体重力和地球对物体的引力有什么关系？的引力有什么关系？在数值上相等在数值上相等设：物体质量为设：物体质量为m，地球表面，地球表面重力加速度为重力加速度为g，地球质量为，地球质量为M，地球半径为，地球半径为RMmF地球绕太阳做匀速圆周运动，设地球地球绕太阳做匀速圆周运动，设地球质量为质量为m，绕太阳转，绕太阳转动的周期为动的周期为T，半径为，半径为r，求太阳的质量是多少？，求太阳的质量是多少？2、太阳质量的测量（环绕法）、太阳质量的测量（环绕法）如何求解向心加速度？如何求解向心加速度？该表达式与地球（环行天体）质量该表达式与地球（环行天体）质量m有没有关系？有没有关系？rMmFT拓展：求中心天体的密度拓展：求中心天体的密度密度公式：密度公式：球体体积公式球体体积公式对于第一种方法求解的质量对于第一种方法求解的质量对于第二种方法求解的质量对于第二种方法

2、求解的质量例1 根据引力常数G和下列各组数据，能计算出地球质量的是()A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离 C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期 D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度BCD 例2 2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6-30-15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量()A地球绕太阳公转的周期和速度 B太阳的质量和运行速度 C太阳的质量和到MCG6-30-15的距离 D太阳运行速度和到MCG6-30-15的距离D二、天体运动中二、天体运动中a、v、w、T和和r的关系的关系设设质质量量为为m m的的天天体体绕绕另另一一质质量量为为M M的的中中心心天天体体做做半半径径为为r r的匀速圆周运动。的匀速圆周运动。以上结论可总结为以上结论可总结为“一定四定，越远越慢一定四定，越远越慢”。例3如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该行星带中的小行星

3、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例4 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()A0.5B2C3.2D4B三、发现未知天体三、发现未知天体冥王星的发现三、发现未知天体三、发现未知天体海王星的发现例例5 5 下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A A天王星偏离根据万有引力计算的轨道，是由于天王星天王星偏离根据万有引力计算的轨道，是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用受到轨道外面其他行星的引力作用B B只有海王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现只有海王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的的C C天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的D D以上均不正确以上均不正确解析：解析：1781年年3月月13日晚，恒星天文学之父日晚，恒星天文学之父赫歇耳用自赫歇耳用自制的大望远镜发现天王星海王星是继天王星之后发现的第制的大望远镜发现天王星海王星是继天王星之后发现的第二颗新行星，但与天王星不同，海王星的发现是神机妙算的二颗新行星，但与天王星不同，海王星的发现是神机妙算的结果同理，冥王星也是天文学家分析推算出来的结果同理，冥王星也是天文学家分析推算出来的A四、预言哈雷彗星回归四、预言哈雷彗星回归例例6 哈哈雷雷彗彗星星轨轨道道的的半半长长轴轴约约等等于于地地球球公公转转半半径径的的18倍倍，哈哈雷雷彗彗星星每每隔隔一一定定的的时时间间飞飞临临地地球球一一次次，如如图图所所示示。从从公公元元前前240年年起起，哈哈雷雷彗彗星星每每次次回回归归，中中国国均均有有记记录录。它它最最近近一一次次回回归归的的时时间间是是1986年年。从从公公元元前前240年年至至今今，我我国国关于哈雷彗星回归记录的次数，最合理的是关于哈雷彗星回归记录的次数，最合理的是()A24次次 B30次次C124次次 D319次次B理论成就测天体的密度发现未知天体预言哈雷彗星回归测天体的质量课堂小结

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