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文档简介

1、第四节 万有引力定律在天文学上的应用,太阳,地球,地球,月球,近似认为绕行天体绕中心天体做匀速圆周运动,太阳：M,地球：m,万有引力提供向心力，即F引=F向,一、天体运动的基本规律,1、近似认为绕行天体绕中心天体做匀速 圆周运动，万有引力提供向心力，即：,忽略星球自转，则万有引力=重力,2、忽略星球自转，物体在星球表面所受的万有引力等于物体在星球表面的重力，即：,星球表面：,距星球表面高h处：,则有：,则有：,如何求地球的质量？,二、中心天体质量的计算,1、基本思路一：根据绕行天体的运动情况结合万有引力提供向心力，可求出中心天体的质量，即：,列方程的依据：万有引力提供向心力,2、基本思路二：若

2、已知中心天体表面重力加速度g，可用黄金代换式,即：,例：估算太阳质量。 已知日地距离r=1.51011 m，引力常量 G=6.6710-11Nm2/kg2。,解：对地球，由万有引力提供向心力可得：,感悟：挖掘隐含条件，运用已知常识,三、中心天体密度的计算,基本思路：先求出中心天体质量，再由球体体积公式,和密度公式,即可求出中心天体的密度,例：宇宙飞船在靠近行星表面的圆形轨道飞 行，宇航员仅有一只表，能否测定该行星的 密度？,R,行星：M,宇宙飞船：m,例：宇宙飞船在靠近行星表面的圆形轨道飞行，宇航 员仅有一只表，能否测定该行星的密度？,解：设行星质量为M，行星半径为R，宇宙飞船质量为m，宇航员

3、测出飞船运行周期为T,对宇宙飞船，由万有引力提供向心力可得,又由行星体积,行星密度,联立式得,感悟：当卫星贴近天体表面运行时，可近似认为轨道半径等于天体半径,即宇航员测出宇宙飞船运行周期就能求出行星的密度,四、发现未知天体,1、海王星的发现（第八颗行星）,（第七颗行星）天王星：观测轨道与计算轨道间存在偏离,猜想：有行星在影响天王星的运行轨道,计算出轨道：英亚当斯 法勒维列 发现：德加勒,2、冥王星的发现,与除名,发现海王星后，人们用同样的方法发现了冥王星。,2006年8月24日，国际天文大会上决定将冥王星从太阳系的行星中除名。,小结,中心天体质量的计算 近似认为绕行天体绕中心天体做匀速圆周运动 思路一：万有引力提供向心力 思路二：物体在星球表面所受的万有引力等于物体在星球表面的重力 中心天体密度的计算：先求质量，再求密度

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