第6章 4.万有引力理论的成就—2020-2021同步人教版高中物理必修二讲义

4．万有引力理论的成就 [学习目标]　1.[物理观念]了解万有引力定律在天文学上的重要应用．　2.[科学方法]掌握计算天体的质量和密度的方法．(重点)　3.[科学思维]掌握解决天体运动问题的基本思路．(重点、难点) 一、计算天体的质量 1．地球质量的计算 (1)依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝G. (2)结论：M＝，只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量． 2．太阳质量的计算 (1)依据：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力，即G.＝ (2)结论：M＝，只要知道行星绕太阳运动的周期T和半径r，就可以计算出太阳的质量． 3．其他行星质量的计算 (1)依据：绕行星做匀速圆周运动的卫星，同样满足G(M为行星质量，m为卫星质量)．＝ (2)结论：M＝，只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r，就可以计算出行星的质量． 二、发现未知天体 1．海王星的发现 英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星． 2．其他天体的发现 近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)地球表面的物体，重力就是物体所受的万有引力． (×) (2)绕行星匀速转动的卫星，万有引力提供向心力． (√) (3)利用地球绕太阳转动，可求地球的质量． (×) (4)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性． (√) (5)科学家在观测双星系统时，同样可以用万有引力定律来分析． (√) (6)冥王星被称为“笔尖下发现的行星”． (×) 2．下列说法正确的是(　　) A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的 C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的 D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此人们发现了海王星 D　[由行星的发现历史可知，天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是通过观测发现，也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的，