万有引力定律在天文学上的应用ppt课件.ppt
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1、第四节:万有引力定律在天文学上的应用第四节:万有引力定律在天文学上的应用一:复习提问,引入新课一:复习提问,引入新课1:万有引力定律的内容是什么:万有引力定律的内容是什么自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟物体质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成跟物体质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比反比。2:万有引力定律的适用条件是什么:万有引力定律的适用条件是什么:定律适用于两质点之间;:定律适用于两质点之间;:“距离距离R”是指两质点中心之间的距离,当质点是是指两质点中心之间的距离,当质点是 两均质球体时,两均质球体时,R是指两球体
2、球心之间的距离。是指两球体球心之间的距离。 万有引力定律在天文学上的应用万有引力定律在天文学上的应用之一:计算天体的质量之一:计算天体的质量之二:计算天体的密度之二:计算天体的密度之三:发现未知天体之三:发现未知天体练习一练习一练习二练习二练习三练习三作业布置作业布置二:万有引力定律在天文学上的应用二:万有引力定律在天文学上的应用应用之一:计算天体的质量应用之一:计算天体的质量原理:原理: 对于有卫星的天体,可以认为卫星绕天体中心对于有卫星的天体,可以认为卫星绕天体中心 做匀速圆周运动,天体对卫星的万有引力提供卫星做匀做匀速圆周运动,天体对卫星的万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力。速圆周运
3、动的向心力。1:若已知卫星绕天体做匀速圆周运动的轨道半径为:若已知卫星绕天体做匀速圆周运动的轨道半径为r,卫,卫 星运动的周期为星运动的周期为T,据牛顿第二定律,据牛顿第二定律2224MGmrrT卫中卫m2324rMGT中例例1继续继续例1:登月密封舱在离月球表面h处的空中沿圆形轨道运行, 周期是T,已知月球的半径是R,万有引力常数是G, 据此试计算月球的质量。解:登月密封舱相当于月球 的卫星,对密封舱有:22)2(TmrmMGr = R +h得:232)(4GThRM分析与解答rR返回返回2:若已知卫星绕中心天体做圆周运动的轨道半径为:若已知卫星绕中心天体做圆周运动的轨道半径为r,卫星,卫星
4、 运动的线速度为运动的线速度为v,据牛顿第二定律,据牛顿第二定律rvmrmMG22卫卫中GrvM2中 3:若已知卫星运动的线速度:若已知卫星运动的线速度v和运行周期和运行周期T,则据牛顿第二,则据牛顿第二 定律定律GTvM23中vTmrmMG22卫卫中rvmrmMG22卫卫中4:对于没有卫星的天体(或虽有卫星,但不知道有关卫:对于没有卫星的天体(或虽有卫星,但不知道有关卫 星运动的参量),可忽略天体自转的影响,根据万有星运动的参量),可忽略天体自转的影响,根据万有 引力等于重力的关系来计算天体的质量引力等于重力的关系来计算天体的质量2RMmGmgGgRM2 R-为天体的半径为天体的半径g-天体
5、表面的重力加速度天体表面的重力加速度2GMgR黄代换:金返回应用之二:计算天体的密度应用之二:计算天体的密度原理:原理:1 利用利用F引引=F向向,先计算天体的质量,先计算天体的质量M 2 再计算天体的体积再计算天体的体积 V 3 最后利用密度公式最后利用密度公式中中VM计算天体的密度计算天体的密度情形之一:卫星在天体上空情形之一:卫星在天体上空情形之二:物体在天体表面情形之二:物体在天体表面例例2返回返回2224MGmrrT卫中卫m334RV中3233RGTrVM注:注:m为环绕星体质量;为环绕星体质量;r 为环绕星体的轨道半径;为环绕星体的轨道半径;T为环绕周期。为环绕周期。返回GgRM2
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