万有引力理论的成就2

《万有引力理论的成就2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章万有引力与航天4万有引力理论的成就湘阴一中高一物理备课组2014上知识回顾万有引力定1、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。2、公式：r：质点(球心)间的距离引力常量：G=6.67×10－11N·m2/kg23、条件:质点或均质球体4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性m2m1FFr卡文迪许被称为能称出地球质量的人地球的质量怎样称量?“称量地球的质量”“称量地球的质量”当时已知：地球的半径R地球表面重力加速度g卡文迪许已测出的引力常量G卡文迪许是如何“称量地球的质量”的呢?能否通过

2、万有引力定律来“称量”?物体在天体(如地球)表面时受到的重力近似等于万有引力“称量地球的质量”科学真是迷人。根据零星的事实，增加一点猜想，竟能赢得那么多的收获！——马克·吐温“称量地球的质量”RMGθmωrFnF引“称量地球的质量”物体在天体表面时受到的重力近似等于万有引力万有引力分解为两个分力：①重力：G=mg②m随地球自转的向心力FnFn=mr4π2T2结论：向心力远小于重力万有引力近似等于重力因此不考虑(忽略)地球自转的影响m=60kg,θ=60°则Fn=1.014N点评：重力加速度g的变化1）重力是万有引力的分力万有引力自转向心力重力3）重力加速度g的大小在地

3、表球面时离地面h高处在赤道时重力最小、两极时最大且等于万有引力。2）重力加速度g的变化随纬度增大而增大，随高度增大而减小RMθωrmmgF向F引地球的质量到底有多大?已知:地球表面g=9.8m/s2，地球半径R=6400km，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2。请你根据这些数据计算地球的质量。“称量地球的质量”M=6.0×1024kg1、物体在天体表面时受到的重力等于万有引力g---------天体表面的重力加速度R--------天体的半径一、计算天体质量的两条基本思路计算太阳的质量测出某行星的公转周期T、轨道半径r能不能由此求出太阳的质量M？分析：1.

4、将行星的运动看成是匀速圆周运动.2.万有引力提供向心力F引=Fn.只能求出中心天体的质量！！！不能求出环绕天体的质量！！！M=2.0×1030kg思考：不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T都是不同的但是由不同行星的r、T计算出来的太阳质量必须是一样的！上面这个公式能保证这一点吗？计算中心天体的质量已知:地球半径：R=6400×103m月亮周期：T=27.3天≈2.36×106s月亮轨道半径:r≈60R，求：地球的质量M？F引=Fn计算中心天体的质量知道环绕体的线速度v或角速度ω及其轨道半径r，能不能求出中心天体的质量？F引=Fn2、行星（或卫星）做匀速圆周运动所

5、需的万有引力提供向心力一、计算天体质量的两条基本思路只能求出中心天体的质量！！！二、天体密度的计算MVr=当r≈R时二、天体密度的计算MVr=请阅读课本“发现未知天体”，回答以下问题：三、发现未知天体冥王星海王星问题2：人们用类似的方法又发现了哪颗行星？问题1：笔尖下发现的行星是哪一颗行星？诺贝尔物理学奖获得者，物理学家冯·劳厄说：“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……”当时有两个青年--英国的亚当斯(Adams）和法国的勒威耶（LeVerrier）在互不知晓的情况下分别

6、进行了整整两年的工作。1845年亚当斯先算出结果，但格林尼治天文台却把他的论文束之高阁。1846年9月18日，勒威耶把结果寄到了柏林，却受到了重视。柏林天文台的伽勒（J.G.Galle）于第二天晚上就进行了搜索，并且在离勒威耶预报位置不远的地方发现了这颗新行星。海王星的发现使哥白尼学说和牛顿力学得到了最好的证明。科学史上的一段佳话课堂小结两条基本思路1、重力等于万有引力2、万有引力提供向心力练习：1.利用下列哪组数据可以计算出地球的质量（）A.地球半径R和地球表面的重力加速度gB.卫星绕地球运动的轨道半径r和周期TC.卫星绕地球运动的轨道半径r和角速度ωD.卫星绕地球

7、运动的线速度V和周期TABCD怎样计算天体的密度？例：已知地球的一颗人造卫星的运行周期为T、轨道半径为r，地球的半径R，求地球密度？由万有引力等于向心力得解：由ρ=m/v知，需测出天体的体积已知球体体积公式为V=πR334mρ==v3πr3GT2R3当卫星在行星表面做近地运行时，可近似认为R=r=3πGT2例题：某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4.5103s，则该星球的平均密度是多少？解析：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以贴地飞行时，该星球的平均密度为：联立上面三式得：代入数值：可得：1