第五讲万有引力定律.ppt
《第五讲万有引力定律.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第五讲万有引力定律.ppt(28页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第五讲 万有引力定律,复习内容,一、万有引力定律的理解,二、万有引力定律在天文学上的应用,三、新教材增加的内容,一、万有引力定律的理解,1、万有引力定律的内容和公式,式中G为引力常量, G6.6710-11 Nm2/kg2,(2)万有引力的相互性,(3)万有引力的宏观性,2、应用条件,直接利用公式计算引力的三种情况: (1)可视为质点的两物体间的引力; (2)两质量均匀分布的球体间的引力; (3)一质量均匀分布的球体和一质点间的引力。,式中的r,对于相距很远可以看作质点的物体,就是 指两个质点的距离;对于均匀球体,指的是两球心间的 距离;对于一均匀球体和一质点,指的是质点和球心间 的距离。,解
2、:用“填补法”来进行求解设被挖小球的质量为M,其球心到质点间的距离为r。 由题意,M =M/8,r=3R/2。设完整球体对质点m 的引力为F1,剩余部分对质点的引力为F,被挖小球对质点的引力为F2,有 F1=F+F2,,解得,、引力常量的测定卡文迪许实验,直到1789年,在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国物理学家卡文迪许才巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量,二次放大效应:,(1)图中固定两个小球的T形架,使m、m之间微小的万有引力产生较大的力矩,使石英丝产生一定角度的扭转.,(2)平面镜偏转角,反射光线偏转2角,光点在刻度尺上移动的弧长s=2R,增大小平面镜到刻
3、度尺的距离R,光点在刻度尺上移动的弧长s就会相应增大,使石英丝的扭转形变加以“放大”。,4、万有引力和重力的区别,(1)重力产生原因:是由于地球对物体的吸引而产生的,地球上物体的向心力F向=m2r是引力F的一个分力引力F的另一个分力就是通常所说的重力mg,(2)重力随纬度的变化情况:,重力会随着纬度的增加而增大 ,赤道上的物体移到两极时,重力增加约千分之五 .在粗略的计算中,(3)重力随高度的变化情况 :,质量为m的物体,位于高度h处引力为,当h增大时,引力减小,重力也跟着减小 .,二、万有引力定律在天文学上的应用,研究天体运动的基本思路:,把天体的运动近似地看成匀速圆周运动,运动所需的向心力
4、由万有引力来提供,即:,应用时要根据实际情况灵活地选择适当的公式进行分析和计算。,1、测定天体的质量和密度,只需测出绕中心天体做圆周运动的物体的环绕周期、线速度、角速度中的某一个参数及它与中心天体的距离r ,即可求出M.,若知道中心天体近地卫星的周期,还可估算出该天体的平均密度,2、发现未知天体,万有引力定律不仅能够解释已知的天体现象,而且可以根据力与运动的关系,通过对天体轨道的精密计算与科学观察,从而发现新的天体。如法国人勒维列于1846年发现海王星、美国天文学家汤博于1930年发现太阳系第九颗行星冥王星,就是万有引力定律在发现未知天体中的典型事例,3、分析人造卫星的运动,研究地球卫星运动是
5、基于这样一种基本模型:将卫星视作质点,以地心为圆心,运动轨迹为圆,所需向心力由地球的万有引力提供则,(1)人造卫星,角速度,周期,速度,加速度,与轨道半径关系,轨道半径 r,(2)宇宙速度,人造卫星沿圆形轨道绕地球运动时速度为:,对于靠近地面运行的人造卫星,轨道半径r近似等于地球半径R,同时卫星所受的重力近似等于地球对它的万有引力,即,第一宇宙速度,如果卫星距地心越远,则运行速度将比靠近地面的卫星运行速度要小,v1是卫星的最大运行速度。但向高轨道发射卫星需克服引力做更多的功,在地面上发射卫星的最小速度是v1。 v1也是人造卫星的最小发射速度。,有,若卫星进入地面附近轨道的速度大于7.9km/s
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第五 万有引力定律
链接地址:https://www.31doc.com/p-2561803.html