萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用

1、1萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】1理解掌握萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容.2.掌握應(yīng)用萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決天體的基本方法.【教學(xué)重點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用.【教學(xué)難點(diǎn)】物理模型的建立，各個(gè)字母代表的物理涵義.【教學(xué)方法】講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué).【教學(xué)過程】一、萬(wàn)有引力定律1內(nèi)容：自然界中任何物體都相互吸引的，引力的方向在它們的連線上，大小跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比2公式：其中G=6.671011Nm2kg2，（G

2、稱為萬(wàn)有引力恒量，由122mmFGr?卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出）.3適用條件：只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，公式也可近似使用，4特殊情況：（1）當(dāng)兩物體為質(zhì)量分布均勻的球體時(shí)，也可用該表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)r是兩球的球心間的距離（2）一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體和球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力也適用，r為球心到質(zhì)點(diǎn)的距離.二、萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用解題思路1.一般將行星或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)看做繞中心天體的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

3、，其向心力由中心天體對(duì)繞行天體的萬(wàn)有引力來提供.22222()nMmvGmammrmrrrT??????依據(jù)是牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律.解題思路2.地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力近似等于物體的重力，隨著緯度的增加，物體的重力逐漸增大；地球表面的重力加速度也逐漸增大.在赤道上重力加速度最小；兩極的重力加速度3如果環(huán)繞天體在中心天體表面附近運(yùn)轉(zhuǎn)，即r=R則有23GT???【例題3】某行星的衛(wèi)星，在靠近行星的軌道上運(yùn)動(dòng)，若要計(jì)算行星的密度，唯一要測(cè)出

4、的物理量是（D）A行星的半徑B.衛(wèi)星的半徑C.衛(wèi)星運(yùn)行的線速度D.衛(wèi)星運(yùn)行的周期【例題4】已知地球半徑為R，地表附近一物體從高度h1下落至地面所用時(shí)間為t，若一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h2，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T的表達(dá)式（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響）解：對(duì)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體2112hgt?在地球表面2MmGmgR?對(duì)衛(wèi)星2224()()GMmmRhRhT????23223222214()4()RhtRhTgRRh????