萬有引力理論成就

萬有引力理論的成就

乾安四中鄧憲法2.萬有引力定律表達式；1.開普勒第三定律表達式；3.行星圍繞太陽運動的向心力由什么力提供？4.月亮圍繞地球做圓周運動的向心力由什么力提供的？圍繞地球運動的衛(wèi)星呢？注：人造衛(wèi)星，月球繞地球的運動，行星繞太陽的運動的向心力都是由萬有引力提供的。知識回顧一.學習目標1.了解應用萬有引力定律解決問題的基本思路。3.會根據(jù)條件計算天體的密度。2.掌握兩種計算天體質(zhì)量的方法。4.會比較兩個行星各物理量的大小。5.了解發(fā)現(xiàn)未知天體的基本思路。二.理論指導1.將行星（或衛(wèi)星）的運動看成是勻速圓周運動。2.萬有引力充當向心力F引=F向，

在球體表面附近F引=G重。“科學真是迷人”1.卡文迪許被人們稱為“稱量地球質(zhì)量的人”。2.馬克·吐溫說：“科學真是迷人。根據(jù)零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那么多收獲！”三.應用一天體質(zhì)量的計算方法一：

已知天體的半徑R和球體表面重力加速度g，求天體的質(zhì)量。公式推導：方法二：

已知行星（或衛(wèi)星）的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r，可求出中心天體的質(zhì)量M。公式推導：

已知地球的半徑是6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2。請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算地球的質(zhì)量。M=6.0×1024kg針對性練習針對性練習

地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑為

1.49×1011m,公轉(zhuǎn)周期是3.16×107s，太陽的質(zhì)量是多少？M=1.96×1030kg討論木星是太陽系中最大的行星，它有眾多衛(wèi)星。通過衛(wèi)星的運動可以精確測得木星的質(zhì)量。用這個方法測得行星的質(zhì)量，是否需要知道衛(wèi)星的質(zhì)量？需要測量哪些量？試推導用這些量表示的木星質(zhì)量計算式。需要測出衛(wèi)星繞木星運行周期T和軌道半徑r四.應用二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(zhì)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導出公式一導出公式二若為近地衛(wèi)星，則有r≈R針對性練習

行星的密度是ρ，靠近行星表面的衛(wèi)星運轉(zhuǎn)周期是T。試證明：ρT2

是一個對于任何行星都一樣的常量。ρT2=3π

/G=常量五.應用三比較行星的各個量基本思路:萬有引力充當向心力F引=F向.針對性練習

已知水星和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑關系為：r水＜r火，則下列關系式正確的是（）

AV水＞V火

BT水＜T火

Ca水＜a火

Dω水＞ω火ABD六.應用四發(fā)現(xiàn)未知天體大事件：

海王星的發(fā)現(xiàn)

哈雷慧星的“按時回歸”天王星的“出軌”現(xiàn)象小故事

天王星“出軌”的現(xiàn)象，激發(fā)了法國青年天文愛好者勒維耶和英國劍橋大學學生亞當斯的濃厚興趣,他們根據(jù)自己的計算結果,各自獨立得出結論:在天王星的附近,還有一顆新的行星!1846年9月

23日晚，德國的天文學家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”,這就是海王星.小故事

1682年,天空出現(xiàn)了一顆大彗星。英國天文學家哈雷發(fā)現(xiàn)它的軌道和1531年﹑1607年出現(xiàn)的彗星軌道重合,他大膽斷言,這三次出現(xiàn)的彗星是同一顆星,并根據(jù)萬有引力定律計算出它的橢圓軌道,發(fā)現(xiàn)它的周期約為76年。1759年3月13日—與預算日期僅差1個月,這顆大彗星果然不負重望,光耀奪目地通過近日點；5月15日,它終于向世人展示了它那長長的美麗的彗尾。這顆大彗星被稱為哈雷彗星，它是人類確認的第一顆周期性彗星,人們難以想象,神出鬼沒的彗星居然也有穩(wěn)定的軌道,而且還能被準確地預測。它最近的一次回歸是1986年,下次回歸應該是2062年,同學們一定有幸目睹它迷人的風采!Hello!Halley!2062年＊月＊日課堂小結1.本節(jié)課學習了萬有引力定律在天文學上的成就,計算天體質(zhì)量的方法是F引=F向。2.掌握由F引=F向得出的所有公式。反饋練習

1.下列說法中正確的是（）

A海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的

B天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的

C天王星的運行軌道偏離根據(jù)萬有引力計算的軌道，其原因是由于天王星受到軌道外面其他行星的引力作用

D海王星是牛頓應用自己發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律經(jīng)大量計算而發(fā)現(xiàn)的AC2.已知太陽的一個行星繞太陽運轉(zhuǎn)的軌道半徑為r,周期為T，引力常量為G，則可求得（）

A該行星的質(zhì)量

B太陽的質(zhì)量

C該行星的密度

D太陽的密度B

3.在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學說叫“宇宙膨脹說”，這種學說認為萬有引力常量G在緩慢地減小，根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比（）

A公轉(zhuǎn)半徑R較大

B公轉(zhuǎn)速率v較大

C公轉(zhuǎn)周期T較小

D公轉(zhuǎn)角速度ω較小BC4.兩顆行星的質(zhì)量分別為m1﹑m2,它們繞太陽運動的軌道半徑分別為r1﹑r2,如果m1＝

2m2,r1=4r2,那么，它們的運行周期的比是——————。8:1