7.3 万有引力理论的成就 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

7.3 万有引力理论的成就 物 理 思考与讨论 我可以 对于巨大的地球，我们如何“称量”它的质量呢？ 7.3 万有引力理论的成就 一、计算天体的质量 已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，不考虑地球自转的影响。请估算地球的质量（已知引力常量G） 黄金代换 卡文迪什被称为 称出地球质量第一人 M=6.02×1024kg 方法一：黄金代换(g、R） F万=G g=9.8m/s2， R=6400km， G=6.67×10-11N m2/kg2 7.3 万有引力理论的成就 一、计算天体的质量 已知月球绕地球周期T=27.3天，月地平均距离r=3.84×108m，引力常G=6.67×10-11 N·m2/kg2，试估算地球的质量。 忽略太阳及其他天体对月球的引力 F万=F向 思考：如果测出了某行星的公转周期T、轨道半径r，能不能求出太阳的质量M？ 方法二：环绕法(T、r） 你发现了什么？ M=6.02×1024kg 7.3 万有引力理论的成就 一、计算天体的质量 拓展：把地球绕太阳的公转看作是匀速圆周运动，已知轨道半径约为1.5×1011 m，引力常量G=6.67×10－11 N·m2/kg2，估算太阳的质量。 2.若知道地球绕太阳的公转线速度v和轨道半径r，能否估算太阳的质量？ 3.ω和r呢？ n和r呢？ 思考1.这里可以求地球的质量吗？ 方法二：环绕法(T、r） F万=F向 (v、r）(ω、r）(n、r） r R 7.3 万有引力理论的成就 思考2.请写出体积的表达式 思考1.如何求天体的密度？ 方法一：黄金代换(g、R） M ρ 方法二：环绕法(T、r） O1 O2 r R 思考3.分组写出中心天体的密度表达式 思考4.观察密度的表达式，有没有可能只知道一个物理量就求出密度ρ？（引力常量G已知） 二、计算中心天体的密度 7.3 万有引力理论的成就 二、计算中心天体的质量 宇航员站在一个星球表面上的某高处h自由释放一小球，经过时间t落地，该星球的半径为R，你能求解出该星球的质量吗？ 思考1.若已知在地球表面上方h高度平抛一个物体经过t时间落到地面上呢？ 自由落体 竖直上抛 平抛、斜抛 7.3 万有引力理论的成就 三、发现未知天体—海王星、冥王星 18世纪人们已经知道太阳系有7颗行星，但天王星的运动轨道有些古怪：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差。 是天文观测数据不准确？ 是万有引力定律的准确性有问题？ 还是天王星轨道外面还有一颗未发现的行星？ (英)亚当斯 (法)勒维耶 1846年9月23日晚，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。 科学家用同样方法预言另一颗行星的存在，之后1930年汤博发现了这颗行星——冥王星。 7.3 万有引力理论的成就 四、预言哈雷彗星回归 7.3 万有引力理论的成就 课堂小结 求解中心天体质量 求解中心天体密度 1.黄金代换； 2.环绕天体法 发现未知天体、预言彗星回归、潮汐、探矿 万有引力理论的成就 7.3 万有引力理论的成就 7.3 万有引力理论的成就 BD 7.3 万有引力理论的成就 谢谢！ 7.3 万有引力理论的成就 $$