人教版高中物理-必修二-第六章-64万有引力理论的成就

第六章万有引力定律第4节：万有引力理论的成就笔记时间第六章万有引力定律第4节：万有引力理论的成就笔记时间1阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句名言：

“给我一个支点，我可以撬动地球。”

卡文迪许称量地球质量的人rFrFmm´mm´阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句名言：“给我一个支点2GFnF引RoO，赤道附近的50kg的人G=mg=490N

若不考虑地球自转的影响，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力

科学真是迷人GFnF引RoO，赤道附近的50kg的人G=mg=490N3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=6.67×10-11N•m2/kg2，试估算地球的质量。解：由得：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。正是因为如此卡文迪许被称为“称量地球质量的人”。例1.设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地4科学真是迷人在实验室里测量几个铅球之间的作用力，就可以称量地球，这不能不说是一个科学奇迹。难怪一位外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情地说：“科学真是迷人，根据零星的事实，增添一点猜想，就能赢得那么多收获！”科学真是迷人在实验室里测量几个铅球之间的作用5g---天体表面的重力加速度R---天体的半径一、利用在天体表面的物体，在忽略天体自转的影响时，1、计算中心天体的质量：2、由于G和M的数值十分难记，常用一种替代关系：黄金代换笔记时间g---天体表面的重力加速度R---天体的半径一、利用在天体6例2.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？在星球表面，重力等于万有引力得解得：解：释放小球后小球做自由落体运动故星球质量为例2.宇航员站在一个星球表面上的某高处h自由释放一7计算地球的质量其他方法月球绕地球周期T=27.3天，月地平均距离r=3.84×108m计算地球的质量其他方法月球绕地球周期T=27.3天，8二、利用在围绕中心天体做圆周运动的环绕天体，由万有引力提供向心力。笔记时间M：中心天体的质量m：环绕天体的质量R：中心天体的半径r：圆周运动的轨道半径MMmm在中心天体的表面做圆周运动时，r=R在中心天体的上空做圆周运动时，r=R+h二、利用在围绕中心天体做圆周运动的环绕天体，由万有引力提供向9笔记时间1、环绕天体的运动规律：rvωTan笔记时间1、环绕天体的运动规律：rvωTan10笔记时间2、只能求解中心天体的质量，无法求解环绕天体的质量，也无法求万有引力。最有价值笔记时间2、只能求解中心天体的质量，无法求解环绕天体的质量，11笔记时间3、求解中心天体的平均密度只能代入中心天体的半径R若环绕天体在中心天体的表面上做圆周运动，则r=R。代入上式得可见中心天体的密度只与在天体表面做圆周运动的环绕天体的周期有关。r=R笔记时间3、求解中心天体的平均密度只能代入中心天体的半径R若12笔记时间4、可见开普勒第三定律中的k值只与中心天体的质量有关。笔记时间4、可见开普勒第三定律中的k值只与中心天体的质量有关13例3.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。太阳是中心天体，质量是M地球是环绕天体，质量是m例3.把地球绕太阳的公转看作是匀速圆周运动，轨道半径约为14海王星发现未知天体天王星的实际运动的观测与计算出的轨道有偏差，推测在天王星的外侧还有一颗行星。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这颗“新”行星。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”。这颗行星就是“海王星”。法国天文学家勒维耶英国剑桥大学亚当斯笔尖下发现的行星还有：哈雷彗星。。。海王星发现未知天体天王星的实际运动的观测与计算15双星系统天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍,银河系的恒星中大约四分之一是双星。它由两个相互环绕的天体组成，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。m1m2r1r2双星系统天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行161.双星属于同轴转动，故双星的ω、T、f、n都相等。三、双星系统笔记时间2.双星之间的万有引力提供各自圆周运动的向心力，故双星的向心力也相等。3.双星的轨道半径与质量成反比，质量大的半径较小。4.双星的线速度与半径成正比，与质量成反比。1.双星属于同轴转动，故双星的ω、T、f、n都相等。三、双星17笔记时间5.双星转动的快慢(例如角速度ω)由双星的质量之和与二者间距决定。先约掉质量，再等号两边相加解得笔记时间5.双星转动的快慢(例如角速度ω)由双星的质量之和与18得：解：双星之间的万有引力提供各自圆周运动的向心力先约掉质量，再等号两边相加而R=r1+r2代入得：得：解：双星之间的万有引力提供各自圆周运动的向心力先约掉质量19课堂小结课堂小结20THANKS“”THANKS“”212、要从对小事物的细心观察中找出发现自然奥秘的途径。八、为了自己想要的未来，你要相信，挺过这段难熬的时间，一切都会好起来的，所以你必须得满怀信心的坚持下去。4、告诉你一个宝藏的地点，它就在你的生命里。36.无论是美女的歌声，还是鬣狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。15、思路决定出路，气度决定高度，细节决定成败，性格决定命运。6.要成功，先发疯，下定决心往前冲！23、想不付出任何代价而得到幸福，那是神话。6.坚持把简单的事情做好就是不简单，坚持把平凡的事情做好就是不平凡。所谓成功，就是在平凡中做出不平凡的坚持。19.以真诚为准则是自我修养的关键，弄清楚哪些是好的言行举动，又是坚持真诚的根本。13、作家当然必须挣钱才能生活，写作，但是他决不应该为了挣钱而生活，写作。4、生活的激流已经涌现到万丈峭壁，只要再前进一步，就会变成壮丽的瀑布。22、虚心使人进步，骄傲使人