講課用)萬有引力理論的成就-PPT課件

1、4 萬有引力理論的成就,知識(shí)回顧,萬 有 引 力 定 律,1、內(nèi)容,自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引， 引力的方向在它們的連線上， 引力的大小與物體的質(zhì)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,阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說過一句名言,給我一個(gè)支點(diǎn)， 我可以撬動(dòng)地球。,答案是:否定的,那給我們一個(gè)杠桿(天平)是否就可以稱量地球的質(zhì)量呢,創(chuàng)設(shè)情境,稱量地球的質(zhì)量,卡文迪許,我能稱量地球質(zhì)量,稱量地球的質(zhì)量,當(dāng)時(shí)已知：地球的半徑R,地球表面重力加速度g,卡文迪許已測出的引力常量G,在不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，物體在地球表面時(shí)受到的 重力等于萬有引力,g-地球表面的重力加速

2、度,R-地球的半徑,已知:地球表面g=9.8m/s2， 地球半徑R=6.4106m， 引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2。 請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算地球的質(zhì)量。 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,地球的質(zhì)量到底有多大,M=6.01024kg,合作探究,假如你被送到月球上，且已經(jīng)知道月球半徑和 引力常量，給你一只彈簧秤和一個(gè)已知質(zhì)量的 砝碼，你能否測出月球的質(zhì)量？怎樣測定,方案,1、先測出砝碼在月球表面所受的重力,3、代入公式,2、再算出月球表面的重力加速度g,即可求得,科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí)，增加一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲！ 馬克吐溫,計(jì)算太陽的質(zhì)量,問題探究：測出某行星的公轉(zhuǎn)周期T、軌

3、道,1.將行星的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),2.萬有引力提供向心力 F引=Fn,只能求出中心天體的質(zhì)量！ 不能求出環(huán)繞天體的質(zhì)量,思考：不同行星與太陽的距離r和繞太陽公轉(zhuǎn)的周期T 都是不同的但是由不同行星的r、T計(jì)算出來的太陽質(zhì) 量必須是一樣的！上面這個(gè)公式能保證這一點(diǎn)嗎,半徑,能不能由此求出太陽的質(zhì)量M,分析,衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),稱量”地球質(zhì)量的第二種方法,已知: 地球半徑：R ，月球周期：T 月球距地面的高度為h。 （月球可視為質(zhì)點(diǎn)） 試寫出地球質(zhì)量M的表達(dá)式,M,計(jì)算天體密度,在天體質(zhì)量M求出的情況下,只需再知道天體自身半徑R,就可求出天體的體積,最后代入密度公式,萬有引力理論的巨大成就,

4、預(yù)見并發(fā)現(xiàn)未知行星,更是萬有引力理論威力和價(jià)值的最生動(dòng)例證,把“天上的物理”與“地上的物理”完美的統(tǒng)一起來,天上人間服從共同的科學(xué)法則,發(fā)現(xiàn)未知天體,在1781年發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星天王星的運(yùn)動(dòng)軌道，總是同根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的有一定偏離.當(dāng)時(shí)有人預(yù)測，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星, 后來英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文學(xué)家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料各自獨(dú)立地利用萬有引力定律計(jì)算出來了它的實(shí)際軌道,海王星,1846年9月23日晚,由德國的伽勒在柏林天文臺(tái)用望遠(yuǎn)鏡在預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星海王星，與預(yù)計(jì)的軌道只差1度！ 海王星就這樣被稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星,柏林天文臺(tái),海王星

5、發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)算的不一致。于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維耶的方法預(yù)言另一顆新行星的存在 在預(yù)言提出之后，1930年，湯姆波夫發(fā)現(xiàn)了冥王星,冥王星和它的衛(wèi)星,美國宇航局（NASA）提供的冥王星與它的衛(wèi)星的畫面,海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)以及英國天文學(xué)家哈雷根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出了哈雷彗星的軌道并正確預(yù)言了它的回歸,最終確立了萬有引力定律的地位，同時(shí)也成為科學(xué)史上的美談,泰安一中學(xué)生發(fā)現(xiàn)SOHO彗星的孫霈源, 最近再次發(fā)現(xiàn)了2顆新彗星,加上以前發(fā)現(xiàn)的4顆 以及去年暑假發(fā)現(xiàn)的1顆,他已累計(jì)發(fā)現(xiàn)了7顆彗星,目前發(fā)現(xiàn)總數(shù)位列世界第39位,別說夢想遙不可及,釣魚星,偉大的暢想,時(shí)間：10年后 地點(diǎn)：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 事件：神舟20號(hào)載人航天飛船執(zhí)行探索釣魚星的任務(wù),任務(wù)一：神舟20號(hào)飛船在釣魚星的高