万有引力理论的应用修改版.ppt

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1、万有引力在天文学上的应用,一.学习目标,1.了解应用万有引力定律解决问 题的基本思路.,3.会根据条件计算天体的密度.,2.掌握两种算天体质量的方法,4.会比较两个行星个物理量的大小,5.了解发现未知天体的基本思路,二.基本思路,1.将行星（或卫星）的运动看成 是匀速圆周运动.万有引力充当向心力F引=F向.,应用星球表面的物体,2.在球体表面附近的物体，不考虑星球自转的影响：F引=G重,中心天体M,转动天体m,三.明确各个物理量,天体半经R,万有引力定律的应用,一.天体质量或密度的估算,二.预测未知天体海王星的发现,三.人造地球卫星和宇宙速度,应用万有引力定律应特别掌握：“万有引力提供向心力”

2、的动力学方程。,四.应用一天体质量、密度的计算,例题1：已知天体的球体半径R和球体表面重力加速度g.求天体的质量和密度,质量的计算基本思路：,四.应用一天体质量、密度的计算,天体密度的计算基本思路：根据上面两种方式算出中心天体的质量M，结合球体体积计算公式 物体的密度计算公式求出中心天体的密度,四.应用一天体质量、密度的计算,四.应用一天体质量、密度的计算,【例题2】若月球围绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，又知月球到地心的距离为r，试求出地球的质量和密度。,四.应用一天体质量、密度的计算,基本思路,四.应用一天体质量密度的计算,【例题2】若月球围绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，又知月球到地

3、心的距离为r，试求出地球的质量和密度。,【解】万有引力提供月球圆周运动向心力,四.应用一天体质量密度的计算,四.应用一天体质量、密度的计算,注意：只能求出中心天体的质量，不能求出行星或卫星的质量m,【例题】把地球绕太阳公转看作是匀速圆周运动，轨道半径约为1.51011km，已知引力常量G=6.671011 Nm2/kg2，则可估算出太阳的质量约为 kg。,【解】地球绕太阳运转周期:T=365246060=3.15107s地球绕太阳做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。,【提示】解题时经常需要引用一些常数，如地球自转周期、月球公转周期等。应注意挖掘使用。,四.应用一天体质量、密度的计算,四.应用二比较卫星的各个量,基本思路.万有引力充当向心力F引=F向.,由上述公式可以看出：,四.应用三发现未知天体,基本思路.当一个已知行星的实际轨道和理论计算的轨道之间有较大的误差时，说明还有未知的天体给这个行星施加引力.,理论指导实践,四.应用四发现未知天体,