高一物理人教必修二同步课件64万有引力理论的成就共23.pptx

,刘壮物理教学课件,上节课我们学习了牛顿在经过大胆设想，月地检验之后推广得到了万有引力定律，请同学们回忆一下万有引力定律的具体内容。,大自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比，即,马克吐温曾满怀激情地说：“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多收获！”为什么说科学真是迷人？,万有引力的发现，给天文学的研究开辟了一条康庄大道。可以应用万有引力定律“称量”地球的质量、计算天体的质量、发现未知天体，这些累累硕果体现了万有引力定律的巨大的理论价值。,阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句什么名言？,“给我一个支点，我可以撬动地球。”,那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？,答案是:否定的.,那我们又是怎么知道巨大的地球的质量呢?,如何称量地球的质量？显然我们找不到足够大的天平。但科学的迷人之处正在于此，我们可以用万有引力来“称量”地球的质量！那么，我们如何用万有引力来称量地球的质量呢？,当时已知：地球的半径R地球表面重力加速度g卡文迪许已测出的引力常量G,探究一：已知地球表面的重力加速度是g=9.8m/s2，地球的半径是6400km，万有引力常量是G=6.6710-11Nm2/kg2。你能否根据这些数据计算地球的质量吗？。,方法：物体在地球表面时若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的万有引力，即：,GM=gR2,M=6.01024kg,探究二：你还有其他办法测量出地球的质量吗？需要测量那些物理量呢？,已知:地球半径：R=6400103m月亮周期：T=27.3天2.36106s月亮轨道半径:r60R，求：地球的质量M？,F引=Fn,M=6.01024kg,用万有引力我们称量出了地球的质量，那么，我们不禁要往更高的层次考虑，太阳的质量能不能计算出来呢？思路：行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供的，可由此列出方程求解太阳的质量。,1.物体在天体表面时受到的重力等于万有引力,g-天体表面的重力加速度,R-天体的半径,【方法总结】计算天体质量的两条基本思路,2.行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力提供向心力,只能求出中心天体的质量！,由代入和R是中心天体的半径可得当匀速圆周运动的天体绕中心天体表面运行时，r=R，,估算天体的密度,1海王星的发现英国剑桥大学的学生_和法国年轻的天文学家_根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日，德国的_在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星海王星。2其他天体的发现近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了_、阋神星等几个较大的天体。,亚当斯,勒维耶,伽勒,冥王星,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”。,海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致。于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新星的存在。在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗新星冥王星。,冥王星的降级位居太阳系九大行星末席70多年的冥王星，自发现之日起地位就备受争议。根据国际天文学联合会大会2006年8月24日通过的新定义，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。根据新定义，同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。冥王星是一颗矮行星。,1建模背景：宇宙中两颗靠得很近的天体构成一个“双星系统”，两颗天体以它们连线上的一点为圆心，做匀速圆周运动，两天体与圆心始终在同一条直线上。2模型特点：(1