内容正文:
6.4 万有引力理论的成就
美国的阿波罗8号从月球返回时,当地面控制中心问是谁在驾驶时,指令长这样回答:“我想是牛顿在驾驶”。为什么会这样说呢?万有引力定律的发现有着重要的物理意义:他对天文学的发展具有深远的影响,他把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律统一起来,对科学文化的发展起到了积极的推动作用,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心,人们有能力理解天地间的各种事物。这节课我们就将通过几个万有引力定律的应用的事例来窥探一斑。这节课我们一起学习---万有引力理论的伟大成就。
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中心天体M
转动天体m
明确天体运动的相关物理量
天体半经R
轨道半经r
一、科学真是迷人
1.著名文学家马克·吐温曾满怀激情的说:“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一些猜想,竟能获得那么多收获!”对此你是怎么理解的?
自然界中万物是有规律可循的,我们要敢于探索,大胆猜想,一旦发现一个规律,我们将有意想不到的收获。
2.卡文迪许在实验室里“测量”几个铅球之间的作用力,测出了引力常量G的值,从而“称量”出了地球的质量。测出G后,是怎样“称量”地球的质量?
在地球表面,mg=GMm/R2,从而有M=gR2/G,只要测出G,便可“称量”地球的质量。
阅读·思考
1.设地面附近的重力加速度g = 9.8m/s2,地球半径R = 6400km ,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,试估算地球的质量。
2.已知月球的质量是7.3×1022kg,半径是1.7×103km,月球表面的自由落体加速度有多大?这对宇航员在月球表面的行动会产生什么样的影响?
万有引力近似等于重力,由GMm/r2=mg月知,
g月约为地球表面加速度g的六分之一,在月球上人感觉很轻,习惯在地球表面行走的人,在月球表面是跳跃前进的。
一、科学真是迷人
同步练习
二、计算天体的质量
引导·思考
二、计算天体的质量
1.应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么?
根据环绕天体的运动情况,结合万有引力充当向心力,进而列方程求解
2.求解天体质量的方程依据是什么?
天体之间存在着相互作用的万有引力,而行星(或卫星)都在绕恒星(或行星)做近