64万有引力定律的成就1.ppt

万有引力理论的成就万有引力理论的成就一.科学真是迷人一百多年前,英国人卡文迪许用他自己设计的扭秤，“第一个称出了地球的质量”。第一个称量地球的卡文迪许第一个称量地球的卡文迪许(17311810)(17311810)建立物理模型建立物理模型不考虑星球的自转，星球表不考虑星球的自转，星球表面及附近的物体所受面及附近的物体所受重力等重力等于于星球对物体的星球对物体的万有引力万有引力。问题探究一:地球的质量是多少？问题:如果要知道地球的质量需要知道哪些条件?练习1:设地面附近的重力加速度g=10m/s2，地球半径R=6.4106m，引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2，试估算地球的质量。能不能求出地球的平均密度？6.11024kg设星球为密度均匀的球体，则由体积公式练习练习2神舟神舟20号宇宙飞船在环绕海王星的近地轨道号宇宙飞船在环绕海王星的近地轨道飞行，运行周期为飞行，运行周期为T，试求海王星的密度。，试求海王星的密度。二、计算天体的质量我们的太阳系问题探究二：地球绕太阳公转可看做是匀速圆周运动，试估算出太阳的质量大约是多少?中心天体中心天体M环绕天体环绕天体m轨道半径轨道半径r建立物理模型建立物理模型天体半径天体半径R物理模型：环绕天体物理模型：环绕天体m绕中心天体绕中心天体M做做匀速圆周运动匀速圆周运动 地球绕太阳公转可看做是匀速圆周运动，试估算出太阳的质量大约是多少?解:日常生活常识告诉我们：地球绕太阳一周为365天。故：T=365243600 s=3.15107 S,光从太阳到地球大约8分钟故：R=8603108m由万有引力充当向心力可得：GMm/R2=m(2/T)2R故：M=42R3/GT2代入数据解得M=21030 kg向引FF=卫星问题探究三：月球绕地球 转动的轨迹可近似看成圆，试估算地球的质量.解:月球绕地球一周约为30天。光从月球到地球大约1S由万有引力充当向心力可得：GMm/R2=m(2/T)2R故：M=42R3/GT2三、发现未知天体 万有引力对研究天体运动有着重要的意义.海王星、冥王星就是根据万有引力定律发现的.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.后来，亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星(海王星).后来，科学家利用这一原理还发现了太阳系的第9颗行星冥王星，由此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意义.任务四：你知道当初人们是如何发现任务四：你知道当初人们是如何发现海王星的吗？海王星的吗？亚当斯亚当斯英国勒维耶勒维耶法国发现天王发现天王星轨道偏星轨道偏离离理论计算预测理论计算预测新行星轨道新行星轨道实际观测实际观测验证结果验证结果理论轨道理论轨道实际轨道实际轨道四、思考讨论 一一.2020.2020年我们班的某同学驾驶着神州年我们班的某同学驾驶着神州号宇宙飞船飞近某一不知名的行星号宇宙飞船飞近某一不知名的行星,并并进入靠近该行星表面的圆形轨道运行进入靠近该行星表面的圆形轨道运行,对该行星进行观测需要测定该行星的对该行星进行观测需要测定该行星的密度请同学们帮他想想办密度请同学们帮他想想办法法2.木星是绕太阳公转的行星之一,而木星周围又有卫星绕它转动如果要测木星的质量需要测量哪些量?