_4万有引力理论的成就（20张ppt）（人教版必修2）.pptVIP免费

4万有引力理论的成就1.了解万有引力定律在天文学上的应用。2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度。3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法。一.科学真是迷人一百多年前,英国人卡文迪许用他自己设计的扭秤，“第一次称出了地球的质量”。称量地球的重量1.卡文迪许为什么说自己的实验是“称量地球的重量（质量）”？请你解释一下原因。不考虑地球自转的影响M是地球质量，r是物体距地心的距离，即地球半径RGgRGgrM22重力加速度g和地球半径R在卡文迪许之前就知道了，一旦测得引力常量G，则可以算出地球质量M。2rMmGmg例1.设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R=6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，试估算地球的质量。2622411gR9.8(6.410)Mkg610kgG6.6710答案：6×1024kg二.计算天体的质量月球绕地球做匀速圆周运动22mvMmGrr2vrMG需要条件：月球线速度v；月球轨道半径r。22MmmrGr23rMG需要条件：月球角速度ω；月球轨道半径r。2224rMmGrTm2324GTrM需要条件：月球公转周期T；月球轨道半径r。例2.把地球绕太阳的公转看作是匀速圆周运动，轨道半径约为1.5×1011km，已知引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量约为kg。解：地球绕太阳运转周期:T=365×24×60×60s=3.15×107s地球绕太阳做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。22Mm2Gmr()rT23211330211724r43.14(1.51010)M210kgGT6.6710(3.210)【提示】解题时经常需要引用一些常数，如地球自转周期、月球公转周期等。应注意挖掘使用。例3.宇航员站在一个星球表面上的某高处h自由释放一小球，经过时间t落地，该星球的半径为R，你能求解出该星球的质量吗？2MmmgGr2grMG2212hhgtg2t222hrMGt答案：222hrGt解：由星球表面附近重力等于万有引力得解得：释放小球后小球做匀加速运动故星球质量为海王星的轨道由英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶各自独立计算出来。1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星,人们称其为“笔尖下发现的行星”。海王星三.预测未知天体——海王星、冥王星的发现当时有两个青年——英国的亚当斯和法国的勒维耶在互不知晓的情况下分别进行了整整两年的工作。1845年亚当斯先算出结果，但格林尼治天文台却把他的论文束之高阁。1846年9月18日，勒维耶把结果寄到了柏林，却受到了重视。柏...