本節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn),這是萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用。用萬(wàn)有引力定律計(jì)算中心天體的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)未知天體顯示了該定律在天文研究上的重大意義。本節(jié)教材還講述了人造地球衛(wèi)星的發(fā)射原理,推導(dǎo)了第一宇宙速度。
通過(guò)這節(jié)的教學(xué)應(yīng)使學(xué)生了解,在天體運(yùn)動(dòng)中,由于天體的質(zhì)量很大,萬(wàn)有引力起決定性的作用,萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大推動(dòng)作用。同時(shí),萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)把地面上的運(yùn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái),對(duì)人類(lèi)文明的發(fā)展具有重要意義。
應(yīng)使學(xué)生確切地理解第一宇宙速度是衛(wèi)星軌道半徑等于地球半徑時(shí),即衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,當(dāng)軌道半徑r增大時(shí),衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)各個(gè)物理量如何變化。
應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決天體問(wèn)題主要解決的是:天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度等天文學(xué)的初步知識(shí)。
在講課時(shí),應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有兩條思路要交待清楚:
1.把天體(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),即F引=F向,用于計(jì)算天體(中心天體)的質(zhì)量,討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問(wèn)題。
2.在地面附近把萬(wàn)有引力看成物體的重力,即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題。