課件：萬有引力理論的成就

6.4萬有引力理論的成就第六章萬有引力與航天1、卡文迪許如何“稱量”地球的重量（質量）的呢”？不考慮地球自轉的影響

M是地球質量，R是物體距地心的距離，即地球半徑重力加速度g和地球半徑R在卡文迪許之前就知道了，一旦測得引力常量G，則可以算出地球質量M?！翱茖W真迷人”稱量地球的重量2、萬有引力與重力FG①在地面：萬有引力提供向心力和使物體壓緊地球的力(重力)重力是萬有引力的一個分力F向②在距地面h的空中：故，離地越高,重力越____小因這地球自轉的角速度很小，需要的向心力可以忽略,故一般計算重力：例1、設地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R=6.4×106m，引力常量

G=6.67×10-11Nm2/kg2，試估算地球的質量。

解：由得計算天體的質量1、將行星（或衛(wèi)星）的運動看成是勻速圓周運動.2、萬有引力提供向心力F引=F向.即得例2、把地球繞太陽公轉看做是勻速圓周運動,軌道平均半徑約為1.5×108km，公轉的周期是3.16×107s，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，則可估算出太陽的質量大約是多少kg?（結果取兩位有效數(shù)字）解：由萬有引力提供向心力得解得得寸進尺2020年我們班的某同學駕駛著神舟S號宇宙飛船來到某一不知名的行星,對該行星進行觀測．需要測定該行星的密度，請同學們幫他想想辦法。天體密度的計算基本思路：

根據(jù)上面兩種方式算出中心天體的質量M，結合球體體積計算公式和物體的密度計算公式求出中心天體的密度例3、地球表面處重力加速度g=10m/s2，地球的半徑R=6400km，引力常數(shù)G=6.67×10-11Nm2/kg2,由上述條件，可推得地球平均密度得是

kg/m35.6×103解：由得牛刀小試例4、人類發(fā)射的空間探測器進入某行星的引力范圍后，繞該行星做勻速圓周運動，已知該行星的半徑為R，探測器運行軌道在其表面上空高h處，運行周期為T,試求

（1）該行星的質量和平均密度？（2）探測器靠近行星表面飛行時，測得運行周期為T1，則行星平均密度為多少？；

發(fā)現(xiàn)未知天體1、筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星？2、人們用類似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆行星？3、未知天體的發(fā)現(xiàn)有什么意義1781年由英國物理學家威廉．赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星，但人們觀測到的天王星的運行軌跡與萬有引力定律推測的結果有一些誤差……

1：1845年英國人亞當斯和法國天文學家勒維耶各自獨立用萬有引力定律計算發(fā)現(xiàn)了“海王星”（第8個行星）。2：1930年3月14日人們發(fā)現(xiàn)了從被稱為太陽系第9個行星—冥王星3.1978年人們又發(fā)現(xiàn)了冥王星的衛(wèi)星——卡戎

據(jù)我國航天專家介紹，自１９５７年１０月４日前蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星以來(至2008.6)，全世界發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù)已達５０００余個，其中使用本國運載火箭發(fā)射本國制造的第一顆衛(wèi)星的國家只有８個，按照衛(wèi)星發(fā)射時間順序為：前蘇聯(lián)、美國、法國、日本、中國、英國、印度和以色列。資料庫：

大利亞每日航天網(wǎng)2010年9月7日報道，歐洲咨詢公司預測，未來十年全球將建造發(fā)射1220衛(wèi)星。平均每年發(fā)射122顆衛(wèi)星，這一數(shù)據(jù)比上一個十年年均發(fā)射77顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)有顯著提高，意味著政府管理者與商業(yè)運營商對衛(wèi)星能力有更大的需求。

小結2、應用萬有引力定律還可以發(fā)現(xiàn)未知天體1、應用萬有引力定律可以計算天體的質量:小結2、應用萬有引力定律還可以發(fā)現(xiàn)未知天體1、應用萬有引力定律可以計算天體的質量:1、已知引力常數(shù)G、月球中心到地球中心的距離r和月球繞地球運行的周期T，利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有()A、月球的質量

B、地球的質量

C、地球的半徑

D、月球繞地球運行速度的大小。強化訓練：

BD2、利用下列哪組數(shù)據(jù)可以舉算出地球的質量（）A.已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度gB、已知衛(wèi)星圍繞地球運動的軌道半徑r和周期TC、已知衛(wèi)星圍繞地球運動的軌道半徑r和線速度VD、已知衛(wèi)星圍繞地球運動的線速度V和周期TABCD3、假設火星和地球都是球體，火星的質量M火和地球的質量M地之比M火/M地=p，火星的半徑R火和地球的半徑R地之比R火/R地=q，那么火星表面處的重力加速度g火和地球表面處的重力的加速度g地之比等于（）

A.p/q2

B.pq2C.p/qD.pqA4、某星球的密度與地球的密度相同，但它表面的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，則該星球的質量將是地球質量的：（）