教版必修二第三章万有引力定律第三节：万有引力定律的应用（20张PPT）

3. 万有引力定律的应用 一个成功的理论不仅要能解释已知的事实，更重要的是能预言未知的现象。 哈雷彗星 牛顿断言，行星的运动规律同样适用于慧星，哈雷根据牛顿的引力理论，对1682年出现的大慧星的轨道运动进行了计算，指出了它就是1531年、1607年出现的同一颗慧星，并预言它将于1758年再次出现，后来克雷洛计算了遥远的行星对这颗卫星的影响，指出它将于1759年，1986年，这些预言都得到了证实，2062年再次光临地球， 一.预言彗星回归 思考：哈雷彗星预言成功证明了什么？ 万有引力定律的正确性，万有引力定律同时适用于彗星。 １、海王星的发现 　　英国剑桥大学的学生，23岁的亚当斯，经过计算，提出了新行星存在的预言．他根据万有引力定律和天王星的真实轨道逆推，预言了新行星在不同时刻所在的位置． 　　同年，法国的勒维耶也算出了同样的结果，并把预言的结果寄给了柏林天文学家伽勒． 当晚（1846.9.23），加勒把望远镜对准勒维列预言的位置，果然发现有一颗新的行星——海王星.人们称其为“笔尖下发现的行星”。 ——海王星、冥王星的发现 二.预言未知星体 海王星 海王星地貌 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耶列的方法预言另一颗行星的存在。 在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗行星——冥王星。冥王星的实际观测轨道与理论计算一致． ２、冥王星的发现 理论轨道 实际轨道 思考. 海王星和冥王星的预言成功对你有什么启示？ 确定万有引力定律的地位，展示了科学理论超前的预见性 1.卡文迪许为什么说自己的实验是“称量地球的重量（质量）”？请你解释一下原因。 不考虑地球自转的影响 M是地球质量，r是物体距地心的距离， 即地球半径R 重力加速度g和地球半径R在卡文迪许之前就知道了，一旦测得引力常量G，则可以算出地球质量M。 三.计算天体质量 如果把行星的运动看做是匀速圆周运动，太阳对行星的万有引力提供的向心力 设太阳的质量是ms，m是某个行星的质量，r是它们之间的距离，T是行星绕太阳公转的周期，那么行星做匀速圆周运动所需向心力为： 而行星运动的向心力是由万有引力提供的，所以 解得： 2.太阳质量的计算 　　 可见，如果测出行星绕太阳公转周期T，它们之间的距离r，就可