第四节万有引力理论的成就课件人教版必修2.ppt
《第四节万有引力理论的成就课件人教版必修2.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四节万有引力理论的成就课件人教版必修2.ppt(21页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、6.4万有引力理论的成就万有引力理论的成就阿基米德在研究杠杆原理后,曾经说过一句什么名言?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。给我一个支点,我可以撬动地球。”讨论讨论:能通过杠杆原理(天平)测量地球的质能通过杠杆原理(天平)测量地球的质量吗?那我们如何测量巨大的天体质量?万有量吗?那我们如何测量巨大的天体质量?万有引力给我们提供了帮助引力给我们提供了帮助。一、实验室称量地球的质量一、实验室称量地球的质量地球的质量怎样称量?地球的质量怎样称量?能用天平吗?能用天平吗?但是通过万有引力定律但是通过万有引力定律可以可以“称量称量”!万有引力定律怎样称量万有
2、引力定律怎样称量地球的质量呢?地球的质量呢?一、实验室称量地球的质量一、实验室称量地球的质量若不考虑地球自转的影响,地面上的物体若不考虑地球自转的影响,地面上的物体的重力等于地球对它的引力的重力等于地球对它的引力。mgGM其中其中g、R在卡文迪许之前已经知道,而卡在卡文迪许之前已经知道,而卡文迪许测出文迪许测出G后,就意味着我们也测出了地球的后,就意味着我们也测出了地球的质量。卡文迪许把他自己的实验说成是质量。卡文迪许把他自己的实验说成是“称量称量地球的重量地球的重量”是不无道理的。是不无道理的。问题:我们为什么不考虑地球自传的影响呢?问题:我们为什么不考虑地球自传的影响呢?卡文迪许被称为卡文
3、迪许被称为“第一个称量地球质第一个称量地球质量的人量的人”!FnRMGmwrF引引地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系。地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系。一、实验室称量地球的质量一、实验室称量地球的质量物体物体m在纬度为在纬度为的位置,的位置,万有引力指向地心,分解为万有引力指向地心,分解为两个分力:两个分力:m随地球自转围随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力。绕地轴运动的向心力和重力。向心力远小于重力,向心力远小于重力,万有引力大小近似等于重力。万有引力大小近似等于重力。因此通常可以不考虑(忽略)地球自转的影响。因此通常可以不考虑(忽略)地球自转的影响。一、实验室称量
4、地球的质量一、实验室称量地球的质量通过万有引力定律称量地球的质量,这不通过万有引力定律称量地球的质量,这不能不说是一个奇迹。能不说是一个奇迹。就连一个外行人、著名文学家马克马克吐温吐温满怀激情地说:“科学真是迷人。根据零星的事实,增科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多收获!添一点猜想,竟能赢得那么多收获!”这话虽然出自一位外行人之口,却道出了这话虽然出自一位外行人之口,却道出了科学发现的精髓。科学发现的精髓。二、计算天体的质量二、计算天体的质量应用万有引力可算出地球的质量,能否应用万有引力可算出地球的质量,能否算出太阳的质量?算出太阳的质量?设中心天体太阳质量设中心天体太
5、阳质量M,行星质量,行星质量m,轨道半径,轨道半径r也是行星与太阳的距离,行星公转角速度也是行星与太阳的距离,行星公转角速度,公转周,公转周期期T,则,则从中求出太阳的质量从中求出太阳的质量GMm/r2=m2r=mv2/r=m42r/T2M=42r3/GT2二、计算天体的质量二、计算天体的质量测出行星的测出行星的T和和r,就可以测出太阳的质量,就可以测出太阳的质量M。不同行星与太阳的距离不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期和绕太阳公转的周期T都都是各不相同的。但是不同行星的是各不相同的。但是不同行星的r、T计算出来的太阳计算出来的太阳质量必须是一样的!上面的公式能否保证这一点?质量必须是一
6、样的!上面的公式能否保证这一点?讨论讨论分析分析根据开普勒第三定律:根据开普勒第三定律:所以,上面的公式能保证这一点,而且我们还可所以,上面的公式能保证这一点,而且我们还可以知道常数以知道常数K只和中心天体(太阳)的质量有关。只和中心天体(太阳)的质量有关。M=42r3/GT2二、计算天体的质量二、计算天体的质量讨论讨论木星是太阳系中最大的行星,木星是太阳系中最大的行星,它有众多卫星。通过卫星的运动它有众多卫星。通过卫星的运动可以精确测得木星的质量。用这可以精确测得木星的质量。用这个方法测得行星的质量,是否需个方法测得行星的质量,是否需要知道卫星的质量?要知道卫星的质量?分析分析与行星质量与行
7、星质量m无关。无关。只能测只能测得中心天体的质量(把被测得中心天体的质量(把被测得天体放在圆心的位置)得天体放在圆心的位置)M=42r3/GT2M=42r3/GT2二、计算天体的质量二、计算天体的质量练习练习计算地球的质量,除了一开始计算地球的质量,除了一开始的方法外,还可以怎么求?的方法外,还可以怎么求?借助于月球,那么需要借助于月球,那么需要知道哪些量?知道哪些量?月球绕地球运行的周期月球绕地球运行的周期T=27.3天,天,月球与地球的平均距离月球与地球的平均距离r=3.84108mM=5.981024kgM=42r3/GT2三、计算天体的密度三、计算天体的密度1、若知道天体的半径为、若知
8、道天体的半径为R,则天体的密度:,则天体的密度:2、若天体的卫星环绕天体表面运动,、若天体的卫星环绕天体表面运动,轨道半径轨道半径r等于天体半径等于天体半径R,则:,则:或:或:T2=3/G是个常数是个常数M=42r3/GT21、某行星表面附近有一颗卫星,其轨道半径可认为近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似等于该行星的球体半径。已测出此卫星运行的周期为为T,已知万有引力常量为,已知万有引力常量为G,据此求得该行星的平均,据此求得该行星的平均密度约为密度约为_。三、计算天体的密度三、计算天体的密度2、登月飞行器关闭发动机后在离月球表面、登
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 万有引力 理论 成就 课件 人教版 必修
限制150内