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文档简介
万有引力理论的成就求质量密度第一页,共十四页,编辑于2023年,星期六教学目标:一.天体质量,能求天体密度二:发现未知天体第二页,共十四页,编辑于2023年,星期六万有引力理论的成就一.测量天体的质量1.测量地球的质量思考:(1)根据所学的知识你能解释为什么可以不考虑地球自转的影响?(2)测量地球质量运用了处理天体运动问题的那种思路?第三页,共十四页,编辑于2023年,星期六F引F向GF引GF向第四页,共十四页,编辑于2023年,星期六2.测量太阳的质量九大行星围绕太阳运动,太阳为中心天体。思考:(1)行星做圆周运动的向心力是什么?(2)是否需要考虑九大行星之间的万有引力?第五页,共十四页,编辑于2023年,星期六如果设中心天体质量为M,行星质量为m,已知行星围绕太阳转动的轨道半径为r,即行星到太阳的距离及公转周期T。我们如何利用这些条件来测量太阳的质量呢?是处理天体运动问题的那种思路?2.测量太阳的质量第六页,共十四页,编辑于2023年,星期六反思:(1)不同行星与太阳的距离r和围绕太阳公转的周期T都是各不相同的,但是不同行星的r,T计算出来的太阳质量必须是一样的!上面的公式能否保证这一点?第七页,共十四页,编辑于2023年,星期六反思:(2)我们类比太阳,能不能通过月亮或地球卫星来计算出地球的质量呢?即通过行星的卫星计算出行星的质量呢?是否需要知道卫星的质量呢?(3)知道天体质量,能求天体密度吗?第八页,共十四页,编辑于2023年,星期六结论:如果知道卫星围绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离,同样可以算出行星的质量或密度。第九页,共十四页,编辑于2023年,星期六二:发现未知天体
问题1:笔尖下发现的行星是哪一颗行星?
问题2:人们用类似的方法又发现了哪颗行星?第十页,共十四页,编辑于2023年,星期六总结:万有引力理论的成就:一.测量天体的质量或密度二:发现未知天体第十一页,共十四页,编辑于2023年,星期六强化训练:1:利用下列哪组数据可以举算出地球的质量()A:已知地球的半径R和地球表面的重力加速度gB:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期TC:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速度VD:已知卫星围绕地球运动的线速度V和周期TABCD第十二页,共十四页,编辑于2023年,星期六强化训练:
2.一宇航员为了估测一星球的质量,他在该星球的表面做自由落体实验:让小球在离地面h高处自由下落,他测出经时间t小球落地,又已知该星球的半径为R,试估算该星球的质量。2hR2/Gt2第十三页,共十四页,编辑于2023年,星期六强化训练:
3.地球表面处重力加速度g取10m/s2,地球的半径R取6400km,引力常数G为6.67×10-11Nm2/kg2,由上述条件,可推得地球平均密度得表达式是
把上述数据代入,可算得其值为
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