内容正文:
第3节 万有引力理论的成就
第七章 万有引力与宇宙航行
学 习 目 标
1.理解“称量”地球质量的基本思路,了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.理解计算太阳质量的基本思路,能将天体问题中的对象和过程转换成相关模型后进行求解。
3.通过天王星的发现过程、预言哈雷彗星的回归,认识万有引力定律的科学成就,体会科学的迷人魅力。
一、“称量”地球的质量
1.思路:地球表面的物体,若不考虑地球自转的影响,物体的重力等于 .
2.关系式:mg= .
3.结果:m地= ,只要知道g、R、G的值,就可计算出地球的质量.
4.推广:若知道某星球表面的 和星球 ,可计算出该星球的质量.
地球对物体的引力
重力加速度
半径
二、计算天体的质量
1.思路:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,_ 充当向心力.
行星与太阳间的万有引力
3.结论:m太= ,只要知道引力常量G,行星绕太阳运动的周期T和轨道半径r就可以计算出太阳的质量.
4.推广:若已知引力常量G,卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离,可计算出行星的质量.
例1:已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,地球半径R=6.4×106 m,则可知地球的质量约为__________. (结果保留一位有效数字)
6×1024 kg
A
练习1:随着我国航天事业的不断发展,未来某一天,我国宇航员降落在某星球上,测得该星球表面的重力加速度为g′。已知该星球半径为R,万有引力常量为G,忽略该星球自转造成的影响,则该星球的质量为 ( )
A.eq \f(g′R2,G) B.eq \f(GR2,g′) C.eq \f(g′R,G) D.eq \f(GR,g′)
1.海王星的发现
英国剑桥大学的学生______和法国年轻的天文学家______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_____在勒维耶预言的位置附近发现了这颗