一月-地檢驗課件

一.月—地檢驗二.萬有引力定律三.卡文迪許實驗FF’其中ｒ為質點間距離，或質量均勻分布的球體中心之間距離．．M月蘋果小結G=6.67×10-11Nm2/kg2(1)證明了萬有引力的存在，使萬有引力定律進入了真正實用的時代；(2)開創(chuàng)了微小量測量的先河，使科學放大思想得到了推廣。一.月—地檢驗二.萬有引力定律三.卡文迪許實驗FF’其中ｒ為1“稱量地球的質量”“給我一個支點，我可以撬動球?！?/p>

那我們又是怎么知道巨大的地球的質量呢?F引FnGF引FnFN結論：向心力遠小于重力,有引力近似等于重力因此不考慮(忽略)地球自轉的影響“稱量地球的質量”“給我一個支點，我可以撬動球?！蹦俏覀冇?例1：已知地球表面g=9.8m/s2,地球半徑R=6400km，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2。請你根據這些數據計算地球的質量。=6.0×1024kg思考：能否通過萬有引力定律來“稱量”?例1：已知地球表面g=9.8m/s2,地球半徑R=64003一、計算天體的質量的兩條基本思路1.物體在天體表面時受到的重力等于萬有引力說明：g---天體表面的重力加速度R---天體的半徑一、計算天體的質量的兩條基本思路1.物體在天體表面時受到的重4練習1：已知火星的半徑是地球的半徑的1/2，火星的質量是地球的質量的1/10。如果在地球上質量為60kg的宇航員到火星上去，地球表面附近的重力加速度近似取g=10m/s2。問：（1）在火星表面該宇航員的質量多大？（4）若這個人在地面能舉起質量為60kg的物體，則他在火星上可舉起質量多大的物體？（3）宇航員受到火星的引力多大？（2）火星表面附近的重力加速度多大？練習1：已知火星的半徑是地球的半徑的1/2，火星的質量是5

練習2：據報道，最近科學家在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其行星約為地球質量的6.4倍，一個在地球表面附近所受重力為600N的人在這個行星表面附近所受重力將變?yōu)?60N。由此可推知，該行星的半徑與地球的半徑之比為多少？練習2：據報道，最近科學家在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行6例2.已知地球半徑R=6400×103m，月亮周期T=27.3天≈2.36×106s，月亮軌道半徑r≈60R，求地球的質量M？F引=Fn若已知月亮運動線速度v或角速度ω及其軌道半徑r，能不能求出地球的質量？例2.已知地球半徑R=6400×103m，月亮周期T7一、計算天體的質量的兩條基本思路2、行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周運動所需的

萬有引力提供向心力注意：只能求出中心天體的質量！?。∫?、計算天體的質量的兩條基本思路2、行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周8已知下面哪些數據，可以計算出地球的質量M(G已知）A.地球繞太陽運行的周期及地球到太陽中心的距離B.月球繞地球運行的周期及月球到地球中心的距離C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行時的速度和運動周期D.地球同步衛(wèi)星離地面的高度練習3已知下面哪些數據，可以計算出地球的質量M(G已知）練習39二、計算天體密度基本思路：

根據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

物體的密度計算公式求出中心天體的密度二、計算天體密度基本思路：物體的密度計算公式10練習4：已知某天體的半徑R和其表面處的重力加速度g，可以求出該天體的質量M和密度ρ，計算結果為M=(),ρ=()。練習4：已知某天體的半徑R和其表面處的重力加速度g，可以求11★情況1★情況112例3.已知地球半徑R，月亮周期T，月亮軌道半徑r，求地球的密度？當r≈R時例3.已知地球半徑R，月亮周期T，月亮軌道半徑r，13背景：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……

三、發(fā)現(xiàn)未知天體天王星海王星背景：三、發(fā)現(xiàn)未知天體天王星海王星14

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”。海王星海王星的軌道由英國的劍橋大學的學生亞當斯和15

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

當時有兩個青年——英國的亞當斯和法國的勒威耶在互不16理論軌道實際軌道

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．理論軌道實際軌道海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的17諾貝爾物理學獎獲得者物理學家馮·勞厄說：“沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣，如此有力地樹立起人們對年輕的物理學的尊敬。從此以后，這門自然科學成了巨大的精神王國……”諾貝爾物理學獎獲得者18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191.宇航員在某星球表面將一個小球從離星球表面高h處以初速度v0水平拋出，測得小球在星期表面的落地點與拋出點之間的水平距離為s。若該星球的半徑為R，引力常量為G，求該星球的密度。綜合練習1.宇航員在某星球表面將一個小球從離星球表面高h處以初速度v202.月球表面的重力加速度為地球表面的1/6，一位在地球表面最多能舉起質量為120kg杠鈴的運動員，在月球表面上最多能舉起多重的杠鈴？2.月球表面的重力加速度為地球表面的1/6，一位在地球表面最21F引FnGF引FnFNF引FnGF引FnFN22一.月—地檢驗二.萬有引力定律三.卡文迪許實驗FF’其中ｒ為質點間距離，或質量均勻分布的球體中心之間距離．．M月蘋果小結G=6.67×10-11Nm2/kg2(1)證明了萬有引力的存在，使萬有引力定律進入了真正實用的時代；(2)開創(chuàng)了微小量測量的先河，使科學放大思想得到了推廣。一.月—地檢驗二.萬有引力定律三.卡文迪許實驗FF’其中ｒ為23“稱量地球的質量”“給我一個支點，我可以撬動球。”

那我們又是怎么知道巨大的地球的質量呢?F引FnGF引FnFN結論：向心力遠小于重力,有引力近似等于重力因此不考慮(忽略)地球自轉的影響“稱量地球的質量”“給我一個支點，我可以撬動球?！蹦俏覀冇?4例1：已知地球表面g=9.8m/s2,地球半徑R=6400km，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2。請你根據這些數據計算地球的質量。=6.0×1024kg思考：能否通過萬有引力定律來“稱量”?例1：已知地球表面g=9.8m/s2,地球半徑R=640025一、計算天體的質量的兩條基本思路1.物體在天體表面時受到的重力等于萬有引力說明：g---天體表面的重力加速度R---天體的半徑一、計算天體的質量的兩條基本思路1.物體在天體表面時受到的重26練習1：已知火星的半徑是地球的半徑的1/2，火星的質量是地球的質量的1/10。如果在地球上質量為60kg的宇航員到火星上去，地球表面附近的重力加速度近似取g=10m/s2。問：（1）在火星表面該宇航員的質量多大？（4）若這個人在地面能舉起質量為60kg的物體，則他在火星上可舉起質量多大的物體？（3）宇航員受到火星的引力多大？（2）火星表面附近的重力加速度多大？練習1：已知火星的半徑是地球的半徑的1/2，火星的質量是27

練習2：據報道，最近科學家在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其行星約為地球質量的6.4倍，一個在地球表面附近所受重力為600N的人在這個行星表面附近所受重力將變?yōu)?60N。由此可推知，該行星的半徑與地球的半徑之比為多少？練習2：據報道，最近科學家在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行28例2.已知地球半徑R=6400×103m，月亮周期T=27.3天≈2.36×106s，月亮軌道半徑r≈60R，求地球的質量M？F引=Fn若已知月亮運動線速度v或角速度ω及其軌道半徑r，能不能求出地球的質量？例2.已知地球半徑R=6400×103m，月亮周期T29一、計算天體的質量的兩條基本思路2、行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周運動所需的

萬有引力提供向心力注意：只能求出中心天體的質量?。?！一、計算天體的質量的兩條基本思路2、行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周30已知下面哪些數據，可以計算出地球的質量M(G已知）A.地球繞太陽運行的周期及地球到太陽中心的距離B.月球繞地球運行的周期及月球到地球中心的距離C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行時的速度和運動周期D.地球同步衛(wèi)星離地面的高度練習3已知下面哪些數據，可以計算出地球的質量M(G已知）練習331二、計算天體密度基本思路：

根據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

物體的密度計算公式求出中心天體的密度二、計算天體密度基本思路：物體的密度計算公式32練習4：已知某天體的半徑R和其表面處的重力加速度g，可以求出該天體的質量M和密度ρ，計算結果為M=(),ρ=()。練習4：已知某天體的半徑R和其表面處的重力加速度g，可以求33★情況1★情況134例3.已知地球半徑R，月亮周期T，月亮軌道半徑r，求地球的密度？當r≈R時例3.已知地球半徑R，月亮周期T，月亮軌道半徑r，35背景：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……

三、發(fā)現(xiàn)未知天體天王星海王星背景：三、發(fā)現(xiàn)未知天體天王星海王星36

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”。海王星海王星的軌道由英國的劍橋大學的學生亞當斯和37

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

當時有兩個青年——英國的亞當斯和法國的勒威耶在互不38理論軌道實際軌道

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．理論軌道實際軌道海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的39諾貝爾物理學獎獲得者物理學家馮·勞厄說：“沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣，如此有力地樹立起人們對年輕的物理學的尊敬。從此以后，這門自然科學成了巨大的精神王國……”諾貝爾物理學獎獲得者40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課堂小結兩條基本思路1、重力等于萬有引