人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天64萬有引力理論的成就

人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天6.4萬有引力理論的成就人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天6.4萬有引力理論的成就人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天6.4萬有引力理論的成就基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動.2.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.或在球體表面附近F引=G重人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天6.4萬有引力理論的1基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動.2.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.或在球體表面附近F引=G重基本思路1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動看成2.萬有引力充當(dāng)向心力人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天63人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天64人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天65二.基本思路二.基本思路中心天體M轉(zhuǎn)動天體m軌道半經(jīng)r三.明確各個物理量天體半經(jīng)R中心天體M轉(zhuǎn)動天體m軌道半經(jīng)r三.明確各個物理量天體半經(jīng)R7四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算方法一.

已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g.求天體的質(zhì)量基本思路四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算方法一.基本思路人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天69人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天610人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天611人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天612人教版高一物理必修二第六章萬有引力與航天613秤量地球的重量1、卡文迪許為什么說自己的實(shí)驗是“稱量地球的重量（質(zhì)量）”？請你解釋一下原因。不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響M是地球質(zhì)量，r是物體距地心的距離，即地球半徑R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(zhì)量M。秤量地球的重量1、卡文迪許為什么說自己的實(shí)驗是“稱不考慮地14例1、設(shè)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(zhì)量。例1、設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，15計算天體的質(zhì)量

月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動

需要條件：月球線速度v；月球軌道半徑r。

需要條件：月球角速度ω；月球軌道半徑r

需要條件：月球公轉(zhuǎn)周期T；月球軌道半徑r計算天體的質(zhì)量月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動需要條件：月球線16注意

1、上面三式中，因為線速度與角速度實(shí)際操作中不好測量，周期好測量，所以我們用得最多的公式將會是第三個2、在處理這部分知識時，大家頭腦一定要清醒，左邊中向心力公式，向心力應(yīng)用的對象是做圓周運(yùn)動的物體，對地月系統(tǒng)來說就是月球。所以左邊公式中的m是月球質(zhì)量、T是月球做圓周運(yùn)動的周期即公轉(zhuǎn)周期、r是月球做圓周運(yùn)動的半徑即地心到月心的距離。右邊是萬有引力公式，m是月球質(zhì)量M則是中心天體即地球的質(zhì)量、

r是兩球心距離即地心到月心的距離。注意1、上面三式中，因為線速度與角速度實(shí)際操作中2、在處理17計算天體的質(zhì)量

地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動

需要條件：地球線速度v；地球軌道半徑r。

需要條件：地球角速度ω；地球軌道半徑r

需要條件：地球公轉(zhuǎn)周期T；地球軌道半徑r計算天體的質(zhì)量地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動需要條件：地球線18例2、回答下面3個小問題。

①如果以水星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動為研究對象，需要知道哪些量才能求得太陽的質(zhì)量？需要知道水星做勻速圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期T及公轉(zhuǎn)半徑r例2、回答下面3個小問題。需要知道水星做勻速圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)19②水星和地球繞太陽做圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期T是不一樣的，公轉(zhuǎn)半徑也是不一樣的，那用公式求解出來的太陽的質(zhì)量會是一樣的嗎？是一樣的，根據(jù)開普勒第三定律，對于同一中心天體，所有環(huán)繞天體的值是有

一樣的。所以②水星和地球繞太陽做圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周質(zhì)量會是一樣的嗎？是一20③你現(xiàn)在能證明開普勒第三定律中的k與中心天體有關(guān)嗎？③你現(xiàn)在能證明開普勒第三定律中的k與中心天體有關(guān)嗎？21牢記

計算的是中心天體的質(zhì)量，不能計算環(huán)繞天體的質(zhì)量。牢記計算的是中心天體的質(zhì)量，不能計算22四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算方法一.

已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g.求天體的質(zhì)量基本思路四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算方法一.基本思路四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算方法二.

已知行星（或衛(wèi)星）的周期公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r，可求出中心天體的質(zhì)量M（但不能求出行星或衛(wèi)星的質(zhì)量m）四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算方法二.四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算基本思路四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計算基本思路歸納總結(jié)

（1）對于有行星（或衛(wèi)星）的天體，可把行星（或衛(wèi)星）繞中心天體的運(yùn)動近似看做勻速圓周運(yùn)動，其所需的向心力由中心天體對其的萬有引力提供的。歸納總結(jié)（1）對于有行星（或衛(wèi)星）的天體，可26（2）對于沒有行星（或衛(wèi)星）的天體，或雖有行星（或衛(wèi)星），但不知道其運(yùn)行的有關(guān)物理量的情況下，可以忽略天體自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力近似等于重力的關(guān)系列式，計算天體的質(zhì)量。

（2）對于沒有行星（或衛(wèi)星）的天體，27例3、宇航員站在一個星球表面上的某高處h自由釋放一小球，經(jīng)過時間t落地，該星球的半徑為R，你能求解出該星球的質(zhì)量嗎？例3、宇航員站在一個星球表面上的某高28牢記

不同星球表面的力學(xué)規(guī)律相同，只是重力加速度g不同，在解決其他星球表面上的力學(xué)問題時，若要用到重力加速度應(yīng)該是該星球的重力加速度，如：豎直上拋運(yùn)動、平拋運(yùn)動、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，都要用該星球的重力加速度。牢記不同星球表面的力學(xué)規(guī)律相同，只是重力29四.應(yīng)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(jié)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四.應(yīng)用二－天體密度的計算基本思路：四.應(yīng)用二－天體密度的計算四.應(yīng)用二－天體密度的計算四.應(yīng)用二－天體密度的計算當(dāng)r≈R時四.應(yīng)用二－天體密度的計算當(dāng)r≈R時請閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體”，回到如下問題：問題1：筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星？問題2：人們用類似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆星？發(fā)現(xiàn)未知天體請閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體”，回到如下問題：問題1：筆尖下發(fā)現(xiàn)33背景：

1781年由英國物理學(xué)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(yùn)行軌跡與萬有引力定律推測的結(jié)果有一些誤差……發(fā)現(xiàn)未知天體背景：發(fā)現(xiàn)未知天體34四.應(yīng)用三－比較衛(wèi)星的各個量基本思路.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.四.應(yīng)用三－比較衛(wèi)星的各個量基本思路.四.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體基本思路.

當(dāng)一個已知行星的實(shí)際軌道和理論計算的軌道之間有較大的誤差時，說明還有未知的天體給這個行星施加引力.

理論指導(dǎo)實(shí)踐四.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體基本思路.四.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體四.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體海王星的軌道由英國的劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國年輕的天文愛好者勒維耶各自獨(dú)立計算出來。1846年9月23日晚，由德國的伽勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星,人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。海王星發(fā)現(xiàn)未知天體海王星的軌道由英海王星發(fā)現(xiàn)未知天體38

當(dāng)時有兩個青年——英國的亞當(dāng)斯和法國的勒威耶在互不知曉的情況下分別進(jìn)行了整整兩年的工作。1845年亞當(dāng)斯先算出結(jié)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(jié)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(jìn)行了搜索，并且在離勒威耶預(yù)報位置不遠(yuǎn)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(xué)說和牛頓力學(xué)得到了最好的證明?？茖W(xué)史上的一段佳話發(fā)現(xiàn)未知天體當(dāng)時有兩個青年——英國的亞當(dāng)科學(xué)史上的一段佳話發(fā)39理論軌道實(shí)際軌道