高效课堂天体的质量与密度ppt课件.ppt

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1、万有引力定律（第三课时）天体的质量与密度1内容要求新课标全国卷地区万有引力定律及其应用Ⅱ级2013Ⅰ卷2013Ⅱ卷2014Ⅰ卷2014Ⅱ卷2015Ⅰ卷19题6分20题6分19题6分18题6分21题6分高考考法分析1）计算星球附近的重力加速度2）不同轨道卫星间物理量的比较问题3）卫星问题中的基本物理问题4）地球同步卫星5）6）宇宙中的双星系统计算中心天体的质量和密度2【学习目标】1.掌握处理天体运动的思路和方法2.掌握天体质量与密度的估算方法【重点难点】掌握天体的质量与密度估算方法3（1）环绕天体万有引力提供向心力【上节回

2、顾】（2）地球表面附近重力近似等于万有引力环绕天体中心天体4【典例1】已知环绕某行星做圆周运动的卫星的速度v,周期为T，角速度为ω,轨道半径为r,万有引力常数为G,求此行星的质量.一、天体的质量r、vr、ωr、T解：设卫星质量为m，以卫星为研究对象，万有引力提供它做匀速圆周运动的向心力，由向心力公式得5一、天体的质量r、vr、ωr、TR、g若只知道行星的半径R和表面的重力加速度g，怎样求行星的质量？解：设行星表面的一个物体质量为m，物体受到的重力近似等于万有引力，则有6小试牛刀1、美国东部时间2013年11月18日，“火

3、星大气与挥发演化”探测器搭乘“宇宙神V型”火箭冲天而起，并于2014年9月22日抵达火星轨道。如果要通过观测求得火星的质量，需要测量的物理量有(　)A．火星绕太阳运动的周期和轨道半径B．火星的卫星绕火星运动的周期和轨道半径C．火星绕太阳运动的周期和火星的卫星绕火星运动的轨道半径D．火星的卫星绕火星运动的周期和火星绕太阳运动的轨道半径B思路分析：求火星的M——则火星为中心天体——以环绕天体卫星为研究对象——万有引力提供向心力AA72、(2013·全国，18)“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200k

4、m的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103km.利用以上数据估算月球的质量约为()．A．8.1×1010kgB．7.4×1013kgC．5.4×1019kgD．7.4×1022kg小试牛刀D思路分析：求月球的M——则月球为中心天体——以环绕天体“嫦娥一号”为研究对象——万有引力提供向心力，其中r＝R＋hAA83、在距离某星球表面上的h处,由静止释放一小球，经过时间t,小球落到星球表面。已知该星球的半径为R,万有引力常数为G.求该星球的质量M

5、.小试牛刀解：设该星球表面的重力加速度为g，小球做自由落体运动有设星球表面有一质量为m的物体，由重力近似等于万有引力有联立两式解得A9发散思维：已知该星球的半径R，想要测量质量，你还有那些办法？自由落体运动求g竖直上抛体运动求g。。。。。。平抛运动求g斜抛运动求g10【典例1】已知环绕某行星做圆周运动的卫星的速度v,周期为T，角速度为ω,轨道半径为r。若已知行星的半径R,重力加速度为g，万有引力常数为G。求行星质量。二、中心天体的密度行星的密度？11二、中心天体的密度2.以环绕天体为研究对象求中心天体的ρ3.以近地卫星为

6、研究对象求中心天体的ρR、vωTr、T、Rr、v、Rr、ω、Rr、T、RR、g1.以中心天体表面的物体为研究对象124、(2011·福建，13)“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期为T，已知引力常量为G，球体体积计算公式，则可估算月球的（）A．密度B．质量C．半径D．自转周期小试牛刀AAA1314本节小结:中心天体的质量与密度研究对象求M求ρ环绕天体有一定高度近地星球表面的物体r+T（v、ω、a）R+gR+v(a)ωT1、解题思路：（1）

7、以环绕天体为研究对象（2）以星球表面的物体为研究对象2、求中心天体的质量和密度R+gR+T（v、ω、a）r+T（v、ω、a）+R15A．　　　　　　　　B．C．D．5.宇航员站在月球表面上的h高处,沿水平方向以速度抛出一个小球,测得抛出点与落地点之间的水平距离为L.已知该月球的半径为R,绕地球公转的周期为T，轨道半径为r，角速度为ω，万有引力常数为G.则月球的质量和密度为（）小试牛刀AAAAAAAAAAAAAA16本节小结:中心天体的质量与密度研究对象求M求ρ环绕天体有一定高度近地星球表面的物体r+T（v、ω、a）R+g

8、R+vωT1、解题思路：（1）以环绕天体为研究对象（2）以天体表面的物体为研究对象2、求中心天体的质量和密度R+gR+T（v、ω、a）r+T（v、ω、a）+R17