第六章第4 節(jié)《萬有引力理論的成就上課

1、萬有引力理論的成就萬有引力理論的成就W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就思考與回顧思考與回顧阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說過一句什么名言？過一句什么名言？“給我一個支點，我可以撬動地給我一個支點，我可以撬動地球。球?！?” W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就那我們又是怎么知道巨大的地球那我們又是怎么知道巨大的地球的質(zhì)量呢的質(zhì)量呢? ?思考與分析思考與分析那給

2、我們一個杠桿（天平）是否就可那給我們一個杠桿（天平）是否就可以稱量地球的質(zhì)量了呢？以稱量地球的質(zhì)量了呢？NONO！W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就思考問題：思考問題： 卡文迪許被稱為能稱出地球質(zhì)量卡文迪許被稱為能稱出地球質(zhì)量的人？的人？地球的質(zhì)量怎樣稱量地球的質(zhì)量怎樣稱量?自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)閱讀課本閱讀課本“科學(xué)真是迷人科學(xué)真是迷人”一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人通過萬有引力定律可通過萬有引力定律可以以“稱量稱量”。W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C

3、 H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就當(dāng)時已知：地球的半徑當(dāng)時已知：地球的半徑R，地球地球表面重力加速度表面重力加速度g，卡文迪許已卡文迪許已測出的引力常量測出的引力常量G 卡文迪許是如何卡文迪許是如何“稱量稱量”地地球的質(zhì)量的呢球的質(zhì)量的呢?合作探究合作探究GgRMmgRGMm22:得 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面萬有引在地球表面萬有引力力近似等于近似等于重力，重力，即：即：F引引G一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引

4、力力理理論論的的成成就就 例題例題1 已知地球表面已知地球表面g = 9.8m/s2，地球半徑地球半徑R=6400km，引力常量，引力常量G=6.671011Nm2/kg2。請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算地球的。請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算地球的質(zhì)量。質(zhì)量。kgGgRMmgRGMm2422100 . 6:得由地球的質(zhì)量到底有多大地球的質(zhì)量到底有多大? ?解：自轉(zhuǎn)向心力解：自轉(zhuǎn)向心力遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于重力，因此不考重力，因此不考慮（慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響在，在地球）地球自轉(zhuǎn)的影響在，在地球表面表面 :萬有引力萬有引力近似等于近似等于重力，即：重力，即：F引引GGgRMmgRGMm22:得一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真

5、是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面在地球表面 :W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就通過萬有引力定律稱量地球的質(zhì)通過萬有引力定律稱量地球的質(zhì)量，這不能不說是一個奇跡。量，這不能不說是一個奇跡。就連一個外行人、著名文學(xué)家就連一個外行人、著名文學(xué)家馬馬克克吐溫吐溫滿懷激情地說：滿懷激情地說： “科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那實，增添一點猜想，竟能贏得那么多收獲！么多收獲！” 這話雖然出自一位外行人之口，這話

6、雖然出自一位外行人之口，卻道出了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的精髓。卻道出了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的精髓。GgRMmgRGMm22:得一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面在地球表面 :神舟神舟20號載人航天飛船號載人航天飛船發(fā)射時間：發(fā)射時間：2020年年3月月12日日9時時20分分發(fā)射地點：海南衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射地點：海南衛(wèi)星發(fā)射中心事件：神舟事件：神舟20號載人航天飛船執(zhí)行探索號載人航天飛船執(zhí)行探索X星球的星球的任務(wù)任務(wù)宇航員：宇航員：高一（高一（X）班全體同學(xué)）班全體同學(xué)X星球星球 例題例題2 已知已知X星星球半徑為球半徑為R，萬有引，萬有引力常數(shù)為力常數(shù)為

7、G，該行星該行星表面的重力加速度為表面的重力加速度為gx ，則該，則該X星球的質(zhì)星球的質(zhì)量為量為 。 （忽（忽略略X星球的自轉(zhuǎn)）星球的自轉(zhuǎn)）GRgx2W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就GgRMmgRGMm22:得一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面在地球表面 :問題問題1：飛船著陸：飛船著陸X星球后，在星球后，在X星星球表面球表面進(jìn)行考察時，一宇航員拿著進(jìn)行考察時，一宇航員拿著一只一只彈簧秤與砝碼彈簧秤與砝碼，發(fā)表了自己的，發(fā)

8、表了自己的一個觀點：如果不考慮其它天體的一個觀點：如果不考慮其它天體的作用，在已知作用，在已知X星球半徑為星球半徑為R的情況的情況下，我僅憑一只彈簧秤與砝碼就可下，我僅憑一只彈簧秤與砝碼就可以測量以測量X星球的質(zhì)量。你認(rèn)為該同學(xué)星球的質(zhì)量。你認(rèn)為該同學(xué)的觀點是否可行？的觀點是否可行？W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就GgRMmgRGMm22:得一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面在地球表面 :問題問題2：請同學(xué)們討論在：請同學(xué)

9、們討論在我們出艙考察過程中，是我們出艙考察過程中，是否還有其他可以測定否還有其他可以測定X星星球質(zhì)量的方案？球質(zhì)量的方案？W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就GgRMmgRGMm22:得一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面在地球表面 :在該星球表面上做在該星球表面上做自由落體運自由落體運動、平拋運動等動、平拋運動等實驗求出實驗求出X星星球表面的重力加速度球表面的重力加速度!W A N Y O U Y I N L I L I L

10、U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就思考與分析思考與分析 如果不知道天體表面如果不知道天體表面的重力加速度，而知道該的重力加速度，而知道該天體繞中心天體做圓周運天體繞中心天體做圓周運動的相關(guān)物理量，能計算動的相關(guān)物理量，能計算中心天體的質(zhì)量嗎？中心天體的質(zhì)量嗎？ GgRMmgRGMm22:得一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面在地球表面 :W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就一、科學(xué)

11、真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面地球表面 ：二、計算天體的質(zhì)二、計算天體的質(zhì)量量 1 1、天體實際做何種運動？我們通常、天體實際做何種運動？我們通常怎樣此類處理此類問題？怎樣此類處理此類問題？ 1、環(huán)繞天體繞中心天體實際運、環(huán)繞天體繞中心天體實際運動沿橢圓軌道運動，而通常將其近動沿橢圓軌道運動，而通常將其近似做圓軌道運動，由開普勒行星運似做圓軌道運動，由開普勒行星運動定律易知天體做勻速圓周運動動定律易知天體做勻速圓周運動GgRMmgRGMm22:得合作探究合作探究計算天體的質(zhì)量計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量2、環(huán)繞

12、天體繞中心天體做勻速、環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運動，所受的萬有引力提供向心圓周運動，所受的萬有引力提供向心力力 ；即：；即：F引引=FnW A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面地球表面 :二、計算天體的質(zhì)二、計算天體的質(zhì)量量GgRMmgRGMm22:得 利用高空中環(huán)繞利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，天體繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，萬有引力提供向心力，即即F引引=Fn;2 2、利用環(huán)繞天

13、體繞中心天體做勻速、利用環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運動的模型，怎樣求中心天體圓周運動的模型，怎樣求中心天體的質(zhì)量？的質(zhì)量？合作探究合作探究計算天體的質(zhì)量計算天體的質(zhì)量GrvMrvmrGmM2221，得：）（GrMrmrGmM32222，得：）（232222443GTrMTrmrGmM，得：）（的一種重要方法；測量許多天體的質(zhì)量是目前其中2324GTrMW A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就3 3、應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體、應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體的質(zhì)量？的質(zhì)量？3、從以上各式的推導(dǎo)過程可知

14、，、從以上各式的推導(dǎo)過程可知，利用此法只能求出中心天體的質(zhì)量，利用此法只能求出中心天體的質(zhì)量，而不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，因為環(huán)繞而不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，因為環(huán)繞天體的質(zhì)量同時出現(xiàn)在方程的兩邊，天體的質(zhì)量同時出現(xiàn)在方程的兩邊，已被約掉。已被約掉。記?。捍朔N方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體質(zhì)量，而不出中心天體質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)量能求出繞行天體的質(zhì)量合作探究合作探究計算天體的質(zhì)量計算天體的質(zhì)量一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面球表面 ：GgRMmgRGMm22:得二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天

15、利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，體繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，萬有引力提供向心力，即即F引引=Fn;其中其中 是是目前觀目前觀測行星的運動測量許多測行星的運動測量許多天體的質(zhì)量的一種重要天體的質(zhì)量的一種重要方法方法 2324GTrM由萬有引力充當(dāng)向心力可得：由萬有引力充當(dāng)向心力可得：2224TrmrGmMmaFFnn；得：引 例題例題3 把地球繞太陽公轉(zhuǎn)看做把地球繞太陽公轉(zhuǎn)看做是勻速圓周運動，平均半徑為是勻速圓周運動，平均半徑為r 1.51011 m，已知引力常量為：，已知引力常量為：G=6.671011 Nm2/kg2，則可估算，則可估算出太陽的質(zhì)量大約是多少千克出太陽的質(zhì)量大約是

16、多少千克?（結(jié)（結(jié)果取一位有效數(shù)字）果取一位有效數(shù)字）W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就kgGTrM30232100 .24分析：題干給出了軌道半徑，雖然沒有給出分析：題干給出了軌道半徑，雖然沒有給出地球運轉(zhuǎn)的周期，但日常生活常識告訴我們：地球運轉(zhuǎn)的周期，但日常生活常識告訴我們：代入數(shù)據(jù)，解得代入數(shù)據(jù)，解得一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，地地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面球表面 ：GgRMmgRGMm22:得二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中

17、環(huán)繞天利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，體繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，萬有引力提供向心力，即即F引引=Fn;其中其中 是目前是目前由觀測行星的運動測由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一量許多天體質(zhì)量的一種重要方法種重要方法 記?。捍朔N方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體質(zhì)量，而不出中心天體質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)量能求出繞行天體的質(zhì)量2324GTrM拓展：接例題拓展：接例題3怎樣求太陽的平均密度怎樣求太陽的平均密度?地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周為地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周為365天。天。 銀河系銀河系 太陽系太陽系 銀河系是太陽系所在的恒星系統(tǒng)，包括一千銀河系是太陽系所在的恒星系統(tǒng)，包括一千二百

18、億顆恒星和大量的星團、星云，還有各種類二百億顆恒星和大量的星團、星云，還有各種類型的星際氣體和星際塵埃，它的總質(zhì)量是太陽質(zhì)型的星際氣體和星際塵埃，它的總質(zhì)量是太陽質(zhì)量的量的1400億倍。億倍。太陽系屬于這個龐大星系的恒星太陽系屬于這個龐大星系的恒星之一，而我們居住的地球則屬于太陽系中的一個之一，而我們居住的地球則屬于太陽系中的一個行星。行星。在銀河系里大多數(shù)的恒星集中在一個扁球在銀河系里大多數(shù)的恒星集中在一個扁球狀的空間范圍內(nèi)，扁球的形狀好像鐵餅。扁球體狀的空間范圍內(nèi)，扁球的形狀好像鐵餅。扁球體中間突出的部分叫中間突出的部分叫“核球核球”，半徑約為，半徑約為7千光年。千光年。核球的中部叫核球的

19、中部叫“銀核銀核”，四周叫，四周叫“銀盤銀盤”。在銀。在銀盤外面有一個更大的球形，那里星少，密度小，盤外面有一個更大的球形，那里星少，密度小，稱為稱為“銀暈銀暈”，直徑為，直徑為7萬光年。萬光年。銀核為星際塵埃銀核為星際塵埃粒子屏蔽，它們吸收銀核輻射中的可見光和紫外粒子屏蔽，它們吸收銀核輻射中的可見光和紫外光。光。因此銀河系是和人類關(guān)系很密切的一個宇宙因此銀河系是和人類關(guān)系很密切的一個宇宙天體。天體。 哦，看來還有很多的未知哦，看來還有很多的未知天體等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。那天體等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。那么如何去發(fā)現(xiàn)和研究一個么如何去發(fā)現(xiàn)和研究一個未知天體呢？這是我們本未知天體呢？這是我們本節(jié)課重點研究的問題

20、。我節(jié)課重點研究的問題。我們循著前輩的足跡，看看們循著前輩的足跡，看看他們利用自己淵博的知識他們利用自己淵博的知識發(fā)現(xiàn)了哪些天體？發(fā)現(xiàn)了哪些天體？ W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球表面：，地球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，萬有引繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，即力提供向心力，即F引引=Fn; 其中其中 是目前是目前由觀測行星

21、的運動測量由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一種重許多天體質(zhì)量的一種重要方法要方法 記住：此種方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體質(zhì)量，而不出中心天體質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)量能求出繞行天體的質(zhì)量GgRMmgRGMm22:得2324GTrMW A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就請閱讀課本請閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體發(fā)現(xiàn)未知天體”，回答如下問題：回答如下問題：問題問題1 1：筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪：筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星？人們用類似的方法又一顆行星？人們用類似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆星？發(fā)現(xiàn)了哪

22、顆星？問題問題2 2：他們是如何發(fā)現(xiàn)這些未：他們是如何發(fā)現(xiàn)這些未知天體的？知天體的？一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球表面：，地球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，萬有引繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，即力提供向心力，即F引引=Fn; 其中其中 是目前是目前由觀測行星的運動測量由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一種重許多天體質(zhì)量的一種重要方法要方法 記?。捍朔N方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體質(zhì)量，而不出中心天體質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)量能求出繞行天體的質(zhì)

23、量三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體GgRMmgRGMm22:得2324GTrMW A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就背景：背景：1781年由英國物理學(xué)家威年由英國物理學(xué)家威廉廉赫歇爾發(fā)現(xiàn)了赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星天王星，但，但根據(jù)根據(jù)萬有引力定律計算出的軌道與實萬有引力定律計算出的軌道與實際觀測到的天王星的運行軌跡結(jié)際觀測到的天王星的運行軌跡結(jié)果有一些偏差果有一些偏差? 理論軌道理論軌道實際軌道實際軌道一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球表面

24、：，地球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，萬有引繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，即力提供向心力，即F引引=Fn; 其中其中 是目前是目前由觀測行星的運動測量由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一種重許多天體質(zhì)量的一種重要方法要方法 記住：此種方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體的質(zhì)量，而出中心天體的質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)不能求出繞行天體的質(zhì)量量三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體GgRMmgRGMm22:得2324GTrMW A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U

25、萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就 英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文愛好當(dāng)斯和法國年輕的天文愛好者勒維耶相信者勒維耶相信未知行星未知行星的存的存在，各自獨立地在，各自獨立地利用萬有引利用萬有引力定律計算出來這顆力定律計算出來這顆“新新”行星的軌道行星的軌道。1846年年9月月23日晚，由德國的伽勒在勒維日晚，由德國的伽勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星，人們稱其為顆行星，人們稱其為“筆尖筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星下發(fā)現(xiàn)的行星”海王星海王星。海王星海王星一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球

26、表面：，地球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，萬有引繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，即力提供向心力，即F引引=Fn; 其中其中 是目前是目前由觀測行星的運動測量由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一種重許多天體質(zhì)量的一種重要方法要方法 記?。捍朔N方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體的質(zhì)量，而出中心天體的質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)不能求出繞行天體的質(zhì)量量三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體GgRMmgRGMm22:得2324GTrM海王星海王星W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N

27、 G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就海王星海王星一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球表面：，地球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，萬有引繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，即力提供向心力，即F引引=Fn; 其中其中 是目前是目前由觀測行星的運動測量由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一種重許多天體質(zhì)量的一種重要方法要方法 記?。捍朔N方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體的質(zhì)量，而出中心天體的質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)不能求出繞行天體的質(zhì)量量三、發(fā)現(xiàn)未知天

28、體三、發(fā)現(xiàn)未知天體GgRMmgRGMm22:得2324GTrM勒維耶（法國）勒維耶（法國） 亞當(dāng)斯（英國）亞當(dāng)斯（英國） 海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與理論計算的不海王星的軌道也與理論計算的不一致一致，于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和，于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一顆新星的勒維列的方法預(yù)言另一顆新星的存在。存在。 在預(yù)言提出之后，在預(yù)言提出之后，1930年年3月月14日日，湯博發(fā)現(xiàn)了這顆新星，湯博發(fā)現(xiàn)了這顆新星冥王星冥王星。W A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就

29、就一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球表面：，地球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，萬有引繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，即力提供向心力，即F引引=Fn; 其中其中 是目前是目前由觀測行星的運動測量由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一種重許多天體質(zhì)量的一種重要方法要方法 記?。捍朔N方法只能求記住：此種方法只能求出中心天體的質(zhì)量，而出中心天體的質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)不能求出繞行天體的質(zhì)量量三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體海王星海王星GgRMmgRGMm22:得23

30、24GTrMW A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就 諾貝爾物理學(xué)獎獲得諾貝爾物理學(xué)獎獲得者者物理學(xué)家馮物理學(xué)家馮勞厄說：勞厄說： “沒有任何東西像牛頓引沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那力理論對行星軌道的計算那樣，如此有力地樹立起人們樣，如此有力地樹立起人們對年輕的物理學(xué)的尊敬。從對年輕的物理學(xué)的尊敬。從此以后，這門自然科學(xué)成了此以后，這門自然科學(xué)成了巨大的精神王國巨大的精神王國”一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球表面：，地

31、球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運動，萬有引繞中心天體運動，萬有引力提供向心力，即力提供向心力，即F引引=Fn; 其中其中 是目前是目前由觀測行星的運動測量由觀測行星的運動測量許多天體質(zhì)量的一種重許多天體質(zhì)量的一種重要方法要方法 記?。捍朔N方法只能求記?。捍朔N方法只能求出中心天體的質(zhì)量，而出中心天體的質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)不能求出繞行天體的質(zhì)量量三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體海王星海王星GgRMmgRGMm22:得2324GTrMW A N Y O U Y I N L I L I L U N D E C H E N G J

32、I U萬萬有有引引力力理理論論的的成成就就布置作業(yè)：布置作業(yè)： 1、教材（必修、教材（必修2）P43 問題與練習(xí)問題與練習(xí)14 2、【自主探究自主探究】（1）神舟）神舟20號宇宙號宇宙飛船在環(huán)繞飛船在環(huán)繞X星球的近地軌道飛行，宇航星球的近地軌道飛行，宇航員手頭僅有一塊星載計時器。有同學(xué)提議：員手頭僅有一塊星載計時器。有同學(xué)提議：如果現(xiàn)在不考慮其它天體的作用，可以測如果現(xiàn)在不考慮其它天體的作用，可以測量量X星球的質(zhì)量，你認(rèn)為可行嗎？如果可星球的質(zhì)量，你認(rèn)為可行嗎？如果可行，請結(jié)合所學(xué)知識，通過作圖和理論推行，請結(jié)合所學(xué)知識，通過作圖和理論推導(dǎo)，設(shè)計一個實驗，并測出導(dǎo)，設(shè)計一個實驗，并測出X星球的質(zhì)量？星球的質(zhì)量？若認(rèn)為不可行，請幫忙修正，提出自己的若認(rèn)為不可行，請幫忙修正，提出自己的方案。方案。（2）神舟）神舟20號宇宙飛船在環(huán)繞號宇宙飛船在環(huán)繞X星球的近星球的近地軌道飛行，已知地軌道飛行，已知X星球半徑為星球半徑為R，運行，運行周期為周期為T，試求，試求X星球的質(zhì)量與密度星球的質(zhì)量與密度 一、科學(xué)真是迷人一、科學(xué)真是迷人 不考慮（不考慮（忽略忽略）地球）地球自轉(zhuǎn)的影響自轉(zhuǎn)的影響，地球表面：，地球表面： 二、計算天體的質(zhì)量二、計算天體的質(zhì)量 利用高空中環(huán)繞天體利用高空中環(huán)繞天體繞中心天體運