1、陳華亮,課前檢測,(1)物體做圓周運動的向心力公式是什么？分別寫出向心力與線速度、角速度以及周期的關(guān)系式。,(2)萬有引力定律的內(nèi)容是什么？如何用公式表示？,(3)重力和萬有引力的關(guān)系？,討論:地球表面物體的重力與地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系。,物體m在緯度為的位置，萬有引力指向地心，分解為兩個分力：m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運動的向心力和重力。,討論:地球表面物體的重力與地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系。,物體m在緯度為的位置，萬有引力指向地心，分解為兩個分力：m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運動的向心力和重力。,因此,重力是萬有引力的一個分力。,實際上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心力遠(yuǎn)小于重力，在忽略自轉(zhuǎn)的影響下萬有引力大小

2、近似等于重力大小。,(重力由萬有引力獨家冠名提供),(1)物體做圓周運動的向心力公式是什么？分別寫出向心力與線速度、角速度以及周期的關(guān)系式。,(2)萬有引力定律的內(nèi)容是什么？如何用公式表示？,(3)重力和萬有引力的關(guān)系？,重力是萬有引力的一個分力，當(dāng)忽略了地球的自轉(zhuǎn)時,可認(rèn)為重力在數(shù)值上就等于萬有引力大小。,課前檢測,阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說過一句什么名言？,“給我一個支點，我可以撬動地球?！?那我們又是怎么知道巨大的地球的質(zhì)量呢?,那給我們一個杠桿(天平)是否就可以稱量地球的質(zhì)量了呢？,答案是:否定的.,一、稱量地球的質(zhì)量,地球的質(zhì)量不可能用天平稱量. 但是萬有引力定律是否能給予我們

3、提供幫助呢?,一、稱量地球的質(zhì)量,若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上物體的重力等于地球?qū)λ囊Α?M,其中g(shù)、R在卡文迪許之前已經(jīng)知道，而卡文迪許測出G后，就意味著我們也測出了地球的質(zhì)量?？ㄎ牡显S把他自己的實驗說成是“稱量地球的重量”是不無道理的。,一、稱量地球的質(zhì)量,通過萬有引力定律稱量地球的質(zhì)量，這不能不說是一個奇跡。 就連一個外行人、著名文學(xué)家馬克吐溫滿懷激情地說： “科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那么多收獲！” 這話雖然出自一位外行人之口，卻道出了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的精髓。,二、天體質(zhì)量的計算,1、地球公轉(zhuǎn)實際軌道是什么形狀？為了解決問題的方便，我們通?？梢哉J(rèn)為地球在繞怎樣的

4、軌道做什么運動？,思考：,應(yīng)用萬有引力可算出地球的質(zhì)量，能否算出太陽的質(zhì)量呢?,分析問題：,1、地球?qū)嶋H作何運動？而我們通?？梢哉J(rèn)為做什么運動？,地球?qū)嶋H軌道是橢圓，通?？梢哉J(rèn)為地球繞太陽做勻速圓周運動,二、天體質(zhì)量的計算,1、地球?qū)嶋H軌道是什么形狀？為了解決問題的方便，我們通?？梢哉J(rèn)為地球在繞怎樣的軌道做什么運動？,2、地球作圓周運動的向心力是由什么力來提供的？,思考：,應(yīng)用萬有引力可算出地球的質(zhì)量，能否算出太陽的質(zhì)量呢?,通常可以認(rèn)為地球繞太陽做勻速圓周運動,2、地球作圓周運動的向心力是由什么力來提供的？,地球作圓周運動的向心力是由太陽對地球的萬有引力來提供的,二、天體質(zhì)量的計算,1、地球

5、實際軌道是什么形狀？為了解決問題的方便，我們通?？梢哉J(rèn)為地球在繞怎樣的軌道做什么運動？,2、地球作圓周運動的向心力是由什么力來提供的？,思考：,應(yīng)用萬有引力可算出地球的質(zhì)量，能否算出太陽的質(zhì)量呢?,通?？梢哉J(rèn)為地球繞太陽做勻速圓周運動,地球做圓周運動的向心力是由太陽對地球的萬有引力來提供的,地球作圓周運動的向心力是由太陽對地球的萬有引力來提供的,該表達(dá)式與地球（環(huán)繞天體）質(zhì)量m有沒有關(guān)系？,總結(jié)推廣,求解思路：,環(huán)繞天體的向心力由中心天體對其萬有引力獨家提供,具體方法：,特點：,須知道待求天體（M）的某一環(huán)行天體的運行規(guī)律， 且與環(huán)行天體的質(zhì)量（m）無關(guān).,二、計算天體的質(zhì)量,學(xué)以致用,計算地

6、球的質(zhì)量，除了一開始的方法外，還可以怎么求？,借助于月球，那么需要知道哪些量？,月球繞地球運行的周期T=27.3天， 月球與地球的平均距離r=3.84108m,M=5.981024kg,思考討論,2.2026年我們12班全體同學(xué)駕駛著神州號宇宙飛船飛近海王星,并進(jìn)入靠近海王星表面的圓形軌道運行, 對海王星進(jìn)行觀測測定海王星的平均密度,1.木星是繞太陽公轉(zhuǎn)的行星之一,而木星周圍又有衛(wèi)星繞它轉(zhuǎn)動如果要測木星的質(zhì)量需要測量哪些量?,時間：2026年3月25日16時20分 地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 事件：神舟20號載人航天飛船執(zhí)行探索海王星的任務(wù) 宇航員：高一12班全體同學(xué),Are you ready?

7、 Lets go!,海王星,任務(wù)一：神舟20號飛船在海王星的高空軌道完成勻速圓周運動,此時，我們現(xiàn)在沒有理由不相信是牛頓先生在駕駛飛船！,物理模型：環(huán)繞天體m繞中心天體M做勻速圓周運動,設(shè)海王星星球為密度均勻的球體，則由體積公式,任務(wù)二：神舟20號飛船在海王星的近地軌道完成勻速圓周運動,及時練習(xí)1,若已知宇宙飛船繞海王星運動的軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G，則由此可求出 （ ） A、行星的質(zhì)量 B、太陽的質(zhì)量 C、行星的密度 D、太陽的密度,B,海王星表面,任務(wù)三：神舟20號飛船成功降落在海王星上，出艙進(jìn)行考察,任務(wù)四：你知道當(dāng)初人們是如何發(fā)現(xiàn)海王星的嗎？,發(fā)現(xiàn)天王星軌道偏離,1846年9月23日晚,由德國的伽勒在柏林天文臺用望遠(yuǎn)鏡在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星海王星,柏林天文臺,帶著戀戀不舍，我們要和海王星再見了，但是我們?nèi)祟惖膲粝雲(yún)s沒有停止腳步，同學(xué)們，讓我們愛上科學(xué)，學(xué)好科學(xué)，將來運用科學(xué)去征服宇宙吧！,這次旅行，你有什么收獲??？,四、小結(jié),這節(jié)課我們主要掌握的