山西省运城市临猗中学人教高中物理课件必修二6.4万有引力理论成就共18

1、,物理组,乾安县第四中学物理组,一、“科学真是迷人”,思考：卡文迪许为什么把他自己的实验说成是“称量地球的重量”？,乾安县第四中学物理组,结论：地面的重力加速度g和地球半径在卡文迪许之前就已知道，一量测得引力常量，就可算出地球质量。,地球表面物体的重力与地球对它的万有引力的关系,自主学习,解析：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等于地球对它的引力。,由此解出,卡文迪许被称为能称出地球质量的人!,乾安县第四中学物理组,【自主检测1】,、已知G=6.6710m2 /kg2，g=9.8m/s2，地球半径为R=6370km，求地球的质量M。,乾安县第四中学物理组,二、计算天体的

2、质量,思考：应用万有引力定律可算出地球的质量，能否算出太阳的质量呢?,解析：设M是太阳质量，m是某个行星的质量，r是行星与太阳之间的距离，是行星公转角速度.,太阳的质量,结论：测出行星的公转周期和它与太阳的距离r，就可以算出太阳的质量。,乾安县第四中学物理组,行星绕太阳做匀速圆周运动,合作探究,建立物理模型,同样的道理，如果已知卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离，也可以算出行星的质量。目前，观测人造卫星的运动，是测量地球质量的重要方法之一。,乾安县第四中学物理组,乾安县第四中学物理组,根据前面的探究，请同学们归纳总结计算天体的质量的基本思路。,乾安县第四中学物理组,【自主检测2】,、要

3、计算地球的质量,除已知的一些常数外,还必须知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的有( ) A.已知地球的半径R B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和线速度v D.地球的公转周期T和公转半径r,拓展：天体密度的计算,（1）利用天体表面的重力加速度来求天体自身的密度 （2）利用天体的卫星求天体的密度,乾安县第四中学物理组,当r=R时,乾安县第四中学物理组,【自主检测】,、若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r,周期为T,引力常数为G,则可求得 ( ) A.该行星的质量 B.太阳的质量 C.该行星的平均密度 D.太阳

4、的平均密度,阅读课文，回答问题： （1）用万有引力定律发现了哪些行星？ （2）人们是怎样应用万有引力定律来发现未知 天体的？,三、发现未知天体,基本思路 当一个已知行星的实际轨道和理论计算的轨道 之间有较大的误差时，说明还有未知的天体给这个行星施加引力.,乾安县第四中学物理组,背景： 1781年由英国物理学家威廉赫歇尔发现的第七颗行星天王星的运动轨道有些“古怪”：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差,探索发现,乾安县第四中学物理组,1、海王星的发现,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

5、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” 。,乾安县第四中学物理组,探索发现,背景： 海王星发现之后，经过一段时间的观测研究，天文学家们认为，就算把海王星施加给天王星的影响考虑进去，还是不能完全使天王星的计算位置与观测结果相符。不但如此，天文学家们还发现海王星的运动也不正常，因此推测，在海王星外应该还有一颗行星。1930年3月14日，汤博发现了这颗新星冥王星,乾安县第四中学物理组,、冥王星的发现,乾安县第四中学物理组,【自主检测】,、下列说法正确的是（ ） A.海王星和冥王星是人们跟据万有引力定律计算的轨道发现的 B. 海王星是人们跟据万有引力定律计算的轨道发现的 C.天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道,其原因是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用 D.万有引力定律也可以用来计算太阳系以外的天体的轨道,课堂小结,计算天体质量的基本思路,1、物体在天体表面时受到的重力等于万有引力,2、行星（或卫星）做匀速圆周运动的向心力由