第3节 万有引力理论的成就-2022-2023学年高一物理轻松备课课件（人教版2019必修第二册）

卡文迪许: 被称为能称出地球质量的人 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 mg= R2 G mM地 M地= gR2 G =6X1024kg 1.测量地球的质量 科学真是迷人。根据零星的事实，增加一点猜想，竟能赢得那么多的收获！——马克·吐温 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 mg= R2 G mM地 M地= gR2 G =6X1024kg 1.测量地球的质量 2.测量太阳的质量 F万 r2 G mM太 = T2 m 4π2 r v2 r m mω2r = = M太= GT2 4π2 r3 r =2.0×1030kg 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 mg= R2 G mM地 M地= gR2 G =6X1024kg 1.测量地球的质量 r T 3.测其它天体的质量 飞上去测星球表面g和星球半径R 发颗卫星测卫星的轨道半径r和周期T R g M地= gR2 G M太= GT2 4π2 r3 天体的质量算出来了？密度能算吗？ 2.测量太阳的质量 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 1.测量地球的质量 二、计算中心天体密度 1.重力等于万有引力 R2 G mM =mg 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 r T R g 天体的质量算出来了？密度能算吗？ r T R g 2.万有引力提供向心力 若r=R r2 G mM T2 m 4π2 r = V 只能计算中心天体的质量和密度？被绕天体能算什么呢？ T 二、计算中心天体密度 1.重力等于万有引力 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 三、计算环绕天体的v、ω、a、T v.ω.a越小，T越大 注意： 离地球越远，环绕天体 口诀： 高轨低速大周期 r T R g T V 二、计算中心天体密度 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 背景：1781年由英国物理学家威廉.赫歇尔发现了天王星，但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推测的结果有一些误差…… 四、发现未知天体 人们猜测天王星外边有一颗尚未发现的新行星 三、计算环绕天体的v、ω、a、T 二、计算中心天体密度 一、测量天体的质量 第3节 万有引力理论的成就 英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶各自经过独立计算。算出天王星外围的行星的轨道，1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星,人们称其为“笔尖下发现的行星”。 海王星 四、发现未知天体 第3节 万有引力理论的成就 当时有两个青年——英国的亚当斯和法国的勒威耶在互不知晓的情况下分别进行了整整两年的工作。1845年亚当斯先算出结果，但格林尼治天文台却把他的论文束之高阁。1846年9月18日，勒威耶把结果寄到了柏林，却受到了重视。柏林天文台的伽勒于1846年9月23日晚就进行了搜索，并且在离勒威耶预报位置不远的地方发现了这颗新行星。 海王星的发现使哥白尼学说和牛顿力学得到了最好的证明。 科学史上的一段佳话 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致．于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新星的存在。在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗新星——冥王星． 冥王星 四、发现未知天体 第3节 万有引力理论的成就 诺贝尔物理学奖获得者 物理学家冯·劳厄说： “没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国…… ” 课堂小结 两条基本思路 1、重力等于万有引力 2、万有引力提供向心力 例1：利用下列哪组数据可以计算出地球的质量( ) A. 地球半径R和地球表面的重力加速度g B. 卫星绕地球运动的轨道半径r和周期T C. 卫星绕地球运动的轨道半径r和角速度ω D. 卫星绕地球运动的线速度V和周期T ABCD 随堂练习 例2．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103 km.利用以上数据估算月球的质量约为(　　)A．8.1×1010 kg B．7.4×1013 kgC．5.4×1019 kg D．7.4×1022 kg D 随堂练习 3．科学家们推测，太阳系内除八大行星之外还有另一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定(　　)A．这颗行星的