萬有引力理論的成就課件人教版必修二.ppt

洮南一中高一理綜合 劉延彬 兢兢業(yè)業(yè)育桃李 勤勤懇懇做園丁 教書育人 第六章萬有引力與航天 4萬有引力理論的成就 知識回顧 萬有引力定律 1 內容 自然界中任何兩個物體都相互吸引 引力的大小與物體的質量m1和m2的乘積成正比 與它們之間距離r的二次方成反比 2 公式 3 條件 質點或均質球體 4 理解 普遍性 相互性 宏觀性 特殊性 m 1 重力與萬有引力有怎樣的關系 它們的方向怎樣 萬有引力的方向 重力的方向 它們的大小怎樣 因為F心很小 所以mg F引 即 mg GMm R2 2 星球周圍某位置的重力加速度 星球表面處的重力加速度 忽略自轉 離星球表面高h處的重力加速度 卡文迪許被稱為能稱出地球質量的人 他是怎樣稱量地球的質量的 他是通過萬有引力定律來 稱量 的 一 怎樣計算地球質量 地球的質量到底有多大 這個問題困擾了科學家許多年 已知地球表面的重力加速度g 9 8m s2 地球的半徑R 6400km 引力常量G 6 67 10 11Nm2 kg2 你能根據這些數據算出地球的質量嗎 不考慮地球自轉影響 地面上物體的重力等于地球對物體的引力 GM gR2 例1 某同學根據以下條件 提出另一種估算地球質量的方法 已知引力常量G 月球繞地球公轉的半徑為r 月球繞地球公轉周期為T 你能說出他的計算方法嗎 你又能否估算出太陽的質量呢 解 由萬有引力提供向心力有 例2 設圍繞太陽運動的某個行星的質量為m r是行星與太陽之間的距離 T是行星公轉的周期 求太陽的質量M 解 由萬有引力提供向心力有 不同行星與太陽的距離r和繞太陽公轉的周期T都是不同的 但是由不同行星的r T計算出來的太陽質量必須是一樣的 上面這個公式能保證這一點嗎 二 怎樣計算太陽的質量呢 木星是太陽系中最大的行星 它有眾多衛(wèi)星 通過衛(wèi)星的運動可以精確測得木星的質量 用這個方法測得行星的質量 是否需要知道衛(wèi)星的質量呢 需要測出衛(wèi)星繞木星運行周期T和軌道半徑r 例3 已知地球的一顆人造衛(wèi)星的運行周期為T 軌道半徑為r 地球的半徑R 求地球的密度 若衛(wèi)星是一顆近地衛(wèi)星 則地球的密度又是多少呢 三 怎樣計算天體的密度呢 應用萬有引力定律的基本思路 2 將行星 或衛(wèi)星 的運動看成是勻速圓周運動 萬有引力提供向心力 F引 F心 1 在星球表面附近mg F引 請閱讀課本 發(fā)現(xiàn)未知天體 回到如下問題 問題1 筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星 問題2 人們用類似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆星 四 發(fā)現(xiàn)未知天體 海王星的軌道由英國的劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文愛好者勒維耶各自獨立計算出來 1846年9月23日晚 由德國的伽勒在勒維耶預言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星 人們稱其為 筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星 當時有兩個青年 英國的亞當斯和法國的勒威耶在互不知曉的情況下分別進行了整整兩年的工作 1845年亞當斯先算出結果 但格林尼治天文臺卻把他的論文束之高閣 1846年9月18日 勒威耶把結果寄到了柏林 卻受到了重視 柏林天文臺的伽勒于1846年9月23日晚就進行了搜索 并且在離勒威耶預報位置不遠的地方發(fā)現(xiàn)了這顆新行星 海王星的發(fā)現(xiàn)使哥白尼學說和牛頓力學得到了最好的證明 科學史上的一段佳話 海王星發(fā)現(xiàn)之后 人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計算的不一致 于是幾位學者用亞當斯和勒維列的方法預言另一顆新星的存在 在預言提出之后 1930年3月14日 湯博發(fā)現(xiàn)了這顆新星 冥王星 課堂小結 兩條基本思路 1 重力等于萬有引力 2 萬有引力提供向心力 F引 F心 練習 1 利用下列哪組數據可以計算出地球的質量 A 地球半徑R和地球表面的重