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(共16张PPT)
7.3 万有引力理论的成就
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第七章 万有引力与宇宙航行
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。”
讨论能通过杠杆原理（天平）测量地球的质量吗？
那我们如何测量巨大的天体质量？
请同学们欣赏一张图片
一、“称量地球的质量”
黄金代换：GM=gR2
若不考虑地球自转的影响，地面上物体的重力等于地球对它的引力
二、计算天体的质量
问题1：用此方法可以计算出其他天体的质量吗例如太阳？
问题2：若将地球绕太阳的运动近似为匀速圆周运动，谁提供其做圆周运动的向心力？
问题3：若已知地球绕太阳运动的轨道半径r和周期T，太阳的质量是多少？
二、计算天体的质量
F引=Fn
问题1：用此方法可以计算出月球的质量吗？
问题2：计算出月球的质量，你需要知道那些物理量？
问题3：你发现了什么规律？
例1、用宇宙飞船把宇航员送到月球上，如果他已知月球的半径，那么他用一个弹簧秤和一个已知质量的砝码，能否测出月球的质量？应该怎样测定？(已知引力常量为G）
1.两条思路——两个重要的关系式
(1)质量为m的行星绕质量为M的星体在半径为r的轨道上做匀速圆周运动时,由牛顿第二定律及圆周运动知识得
(2)质量为m的物体在地球(星体)表面受到的万有引力等于其重力,即
二、计算天体的密度
当你估算出中心天体的质量后，是否可以估算出中心天体的球体密度？如何来估算？
（1）已知球体体积公式为：
（2）密度公式为：
例1.某行星表面附近有一颗卫星，其轨道半径可认为近似等于该行星的球体半径。已测出此卫星运行的周期为T，已知万有引力常量为G，据此求得该行星的平均密度约为______。
在18世纪发现的第七个行星——天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离.当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星. 英国亚当斯和法国勒维烈各自独立地利用万有引力定律计算出这颗“新行星”的轨道.后来， 1846年9月23日由德国的伽勒发现了海王星。
笔尖下发现的行星
亚当斯
勒维烈
三、发现未知天体
伽勒
英国天文学家哈雷挑选24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。发现 1531 年、1607 年和 1682 年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙，他大胆预言，这三次出现的彗星是同一颗星（图 7.3-3），周期约为 76 年，并预言它将于 1758 年底或 1759 年初再次回归。1759 年 3 月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是 1986 年，它的下次回归将在2061 年左右。
四.预言哈雷彗星回归
例3.宇航员站在一星球表面上某高h处，沿水平方向以v0抛出一个小球，经过一段时间，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的水平距离为L，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M.
总结
1、在一些天体计算的题目中，常存在着一些隐含条件，应加以利用。如在地球表面物体受到地球的引力近似等于重力
mg＝G
g＝G
（黄金代换）
2、计算天体的质量M是中心天体的，而不是卫星本身的质量m,同学们应切记这一点
这节课我们主要掌握的知识点是：?
1.万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路：?
(1)F万有引力=环绕体所需的向心力?
(2)地面（或某星球表面）的物体的重力=F万有引力.?
2.了解万有引力定律在天文学中具有的重要意义.
小结

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