人教版高中物理必須2課件：萬(wàn)有引力理論的成就

1、2020萬(wàn)有引力定律的理論成就人教版必修2 物理“稱量” 地球質(zhì)量科學(xué)真迷人，卡文迪許測(cè)出了引力常量G=6.671011Nm2/kg2后，稱自己的實(shí)驗(yàn)是“稱量”地球的質(zhì)量。如果你是卡文迪許，現(xiàn)在已經(jīng)用扭秤實(shí)驗(yàn)得出了引力常量，若要稱量出地球的質(zhì)量，我們應(yīng)該選擇哪個(gè)物體研究？忽略哪些次要因素？運(yùn)用哪些物理規(guī)律？亨利卡文迪許對(duì)地球表面自由下落的物體m研究，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響v“稱量” 地球質(zhì)量對(duì)地球表面自由下落的物體m研究，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響v2、求任一天體的質(zhì)量，只要知道該天體表面g和半徑R求中心天體的質(zhì)量 思考與討論：你還有其他的方法來測(cè)量地球的質(zhì)量嗎？（只要測(cè)量出哪些物理量就可以求得了）地球

2、衛(wèi)星對(duì)衛(wèi)星分析，衛(wèi)星受到地球的引力充當(dāng)了它圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F萬(wàn)rM=5.96510kg測(cè)量衛(wèi)星軌道半徑r和繞地周期T 估算地球密度地球 衛(wèi)星F萬(wàn)r若衛(wèi)星為近地衛(wèi)星（衛(wèi)星高度h與地球半徑R想比可以忽略）地球 近地衛(wèi)星（）求中心天體的質(zhì)量的兩種方法思考與討論：你可以用哪兩種方法測(cè)量月球的質(zhì)量？在月球表面通過實(shí)驗(yàn)獲取月球表面的重力加速度知道嫦娥繞月的軌道半徑和周期筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星 1781年由英國(guó)物理學(xué)家威廉赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星，但人們觀測(cè)到的天王星的運(yùn)行軌跡與萬(wàn)有引力定律推測(cè)的結(jié)果有一些誤差猜測(cè)1：是天文觀測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確？ 猜測(cè)2：是萬(wàn)有引力定律的準(zhǔn)確性有問題？ 猜測(cè)3：是天王星軌道外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)

3、的行星，它對(duì)天王星的吸引使其軌道產(chǎn)生了偏離？ 英國(guó)劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯 法國(guó)年輕的天文學(xué)家勒維耶 各自獨(dú)立地利用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出這顆“新”行星的軌道 1846 年 9 月 23 日晚，德國(guó)的伽勒在勒維耶預(yù)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”。后來，這顆行星被命名為海王星。海王星的發(fā)現(xiàn)過程充分顯示了理論對(duì)于實(shí)踐的巨大指導(dǎo)作用，所用的“計(jì)算、 預(yù)測(cè)和觀察”的方法指導(dǎo)人們尋找新的天體。 萬(wàn)有引力定律的理論成就1、計(jì)算天體質(zhì)量2、1846年海王星的發(fā)現(xiàn) 1705年哈雷根據(jù)萬(wàn)有引力定律預(yù)言了一顆彗星的按時(shí)回歸4、宇宙航行3、萬(wàn)有引力解釋了潮汐現(xiàn)象，推測(cè)地球呈赤道處略為隆起的扁平形

4、狀，分析地球表面重力加速度微小差異的原因，以及指導(dǎo)重力探礦5、沒有任何東西像牛頓引力理論對(duì)行星軌道的計(jì)算那樣，如此有力地樹立起人們對(duì)年輕的物理學(xué)的尊敬。從此以后，這門自然科學(xué)成了巨大的精神王國(guó)物理學(xué)家勞厄（諾貝爾獎(jiǎng)獲得者）問題與練習(xí)二（課本） 根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律說明：為什么不同物體在地球表面的自由落體加速度都相等的？為什么高山上的自由落體加速度比地面的?。康厍?qū)Φ厍虮砻嫔腺|(zhì)量為m的物體分析，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響地球hR已知地球質(zhì)量M、半徑R，則距離地球表面h高度處的重力加速度g是多少？地球周圍空間重力加速度的分布赤道地球表面各處重力加速度相差不大越往高處去，g越來越小距離地表高度h=

5、地球半徑R時(shí)，總結(jié)：解決天體運(yùn)動(dòng)問題的兩條思路(1)萬(wàn)有引力提供向心力(2)萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系雙星模型宇宙中兩個(gè)相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但兩者不會(huì)因萬(wàn)有引力的作用而吸引到一起設(shè)兩者的質(zhì)量分別為m1和m2，兩者相距為L(zhǎng)求：(1)畫出雙星環(huán)繞運(yùn)動(dòng)示意圖；(2) m1圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(3)雙星的角速度對(duì)m1對(duì)m2(1)(2)(3)(4)課后作業(yè)1(多選)1798年，英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”若已知引力常量G，地球表面處的重力加速度g，地球半徑R，地球上一晝夜的時(shí)間T1(地球自轉(zhuǎn)周期)，一年的時(shí)間T2(地球公轉(zhuǎn)周期)，地球中心到月球中心的距離L1，地球中心到太陽(yáng)中心的距離L2，能計(jì)算出( )2(單選)已知萬(wàn)有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)求出月球密度的是( )A在月球表面使一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，測(cè)出落下的高度H和時(shí)間tB發(fā)射一顆貼近月球表面繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船，測(cè)出飛船運(yùn)行的周期TC觀察月球繞地球的圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出月球的直徑D和月球繞地球運(yùn)行的周期TD發(fā)射一顆繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，測(cè)出衛(wèi)星離月球表面的高度H和衛(wèi)星的周期T課后作業(yè)3、為了研究太陽(yáng)演化進(jìn)程，需知道目前太陽(yáng)的質(zhì)量M已知地球半徑R6.4106 m，地球質(zhì)量m61024 kg，日地中心