万有引力定律理论的成就课件.ppt

关于万有引力定律理论的成就现在学习的是第1页，共19页猜猜 想：想： 如何测量地球的质量？如何测量地球的质量？现在学习的是第2页，共19页2RmMGmg地GgRM2地 不考虑地球自转的影响 重力加速度重力加速度g g 和地球半径和地球半径R R 早就被测早就被测量出来，我们只要知道量出来，我们只要知道 引力常量引力常量G G，就能，就能算出地球的质量算出地球的质量MM。一、测地球质量一、测地球质量方法一：方法一：现在学习的是第3页，共19页 17891789年，英国物理学家卡文迪许在实年，英国物理学家卡文迪许在实验室测出了引力常量，成为验室测出了引力常量，成为“称称”出地出地球质量的第一人。球质量的第一人。现在学习的是第4页，共19页地表重力加速度：地表重力加速度： g = 9.8m/sg = 9.8m/s2 2地球半径：地球半径：R R = 6400km= 6400km引力常量：引力常量：= 6.67= 6.671010-11-11NmNm2 2/kg/kg2 2 得地球质量 M= 6.0= 6.010102424kgkgGgRM2代入算一算算一算现在学习的是第5页，共19页猜想： 还有别的办法测量地球的还有别的办法测量地球的质量吗？质量吗？现在学习的是第6页，共19页 根据围绕地球的卫星的运动情况，求根据围绕地球的卫星的运动情况，求出卫星的向心加速度而出卫星的向心加速度而向心力是由万有向心力是由万有引力提供的引力提供的 这样，利用万有引力定律和圆周运动的知这样，利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心体地球的识，可列出方程，导出计算中心体地球的质量的公式质量的公式方法二：方法二： 分析思路分析思路现在学习的是第7页，共19页中心中心天体天体绕行绕行天体天体rTmrMmG22242324GTrM 注意：此方法只能求解中心天体的质注意：此方法只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量。量，不能求解环绕天体的质量。现在学习的是第8页，共19页现在学习的是第9页，共19页 神舟五号飞船轨道半径神舟五号飞船轨道半径6700km.环绕地球环绕地球绕一圈所花时间为绕一圈所花时间为90min.2324GTrM地地球质量 M= 6.0= 6.010102424kgkg现在学习的是第10页，共19页基本思路： 根据上面两种方式算出中心天体的质量M，结合球体体积计算公式 343vR二、计算天体的密度二、计算天体的密度和物体的密度计算公式来求出中心天体的密度。=MV现在学习的是第11页，共19页343vR2gMGR34gRG =MV现在学习的是第12页，共19页343vR2324rMGT3233GrRT当rR时，23GT =MV现在学习的是第13页，共19页基本思路： 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. 现在学习的是第14页，共19页海王星海王星现在学习的是第15页，共19页冥王星与其卫星冥王星与其卫星现在学习的是第16页，共19页M=42r3GT2答案：答案：现在学习的是第17页，共19页 2.如果某行星有一颗卫星，此如果某行星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近此行星的表面做卫星沿非常靠近此行星的表面做匀速圆周运动的周期为匀速圆周运动的周期为T，则可，则可估算此行星的平均密度为估算此行星的平均密度为 。 (万有引力恒量为万有引力恒量为G)=3GT2答案：答案：现在学习的是第18页，共19页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第19页，共19页