文档介绍:第七章万有引力
§ 行星的运动太阳与行星间的引力
【自主学习】
一、人类认识天体运动的历史
1、“地心说”的内容及代表人物:
2、“日心说”的内容及代表人物:
二、开普勒行星运动定律的内容
开普勒第一定律: 。
开普勒第二定律: 。
开普勒第三定律: 。即:
在高中阶段的学习中,多数行星运动的轨道能够按圆来处理。
三、太阳与行星间的引力
牛顿根据开普勒第一、第二定律得出太阳对不同行星的引力与 成正比,与成反比,即。然后,根据牛顿第三定律,推知行星对太阳的引力为,最后,得出:
【典型例题】
例1、×109s,×107s,则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍?
例2、有一颗太阳的小行星,×1021kg,,求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。
例3、16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出了“日心说”的如下四个观点,这四个论点目前看存在缺陷的是( )
A、宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
B、地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动。
C、天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象。
D、与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多。
,万有引力提供向心力,假如地球对月球的万有引力突然消失,则月球的运动情况如何?若地球对月球的万有引力突然增加或减少,月球又如何运动呢?
【能力训练】
1、关于公式R3 / T2=k,下列说法中正确的是( )
,k值均相等
,k值不相等
2、地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )
A. 1:27 B. 1:9 C. 1:3 D. 9:1
3、两颗小行星都绕太阳做圆周运动,它们的周期分别是T和3T,则( )
A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:3
B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:
C、它们绕太阳运转的速度之比是:1:4
D、它们受太阳的引力之比是9:7
4、开普勒关于行星运动规律的表达式为,以下理解正确的是( )
5、关于天体的运动,以下说法正确的是( )
、和谐的匀速圆周运动
,从西边落下,所以太阳绕地球运动
6、关于太阳系中各行星的轨道,以下说法正确的是:( )
7、如果某恒星有一颗卫星,此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则可估算此恒星的平均密度ρ=_________(万有引力常量为G)
8、两颗行星的质量分别是m1,m2,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2,如果m1=2m2,R1=4R2,那么,它们的运行周期之比T1:T2=
9、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则它们的公转周期之比为多少?
10、有一行星,距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍,则该行星绕太阳公转周期是多少年?
11、地球公转运行的轨道半径R=×1011m,若把地球的公转周期称为1年,土星运行的轨道半径是r=×1012m,那么土星的公转周期多长?
参考答案:例1. 646倍例2. . ABC 例4. 略。
能力训练:1. D 2. B 3. B 4. ABD 7. 8. 8:1
9. 10. 11.
§ 万有引力理论的成就
【自主学习】
对一个物体的物理特性进行测量的方法主要有两种:直接测量和间接测量。而直接测量往往很困难,无法测出结果,所以间接测量就成为一种非常有用的方法,但间接测量需要科学的方法和科学理论作为依据。
求天体质量的方法主要有两种:一种方法是根据重力加速度求天体质量,即引力=重力mg=GMm/R2; 另一