3.萬有引力定律的應(yīng)用

1、3.3萬有引力定律的應(yīng)用宇宙的浩瀚與神秘天體之間的作用力，主要是萬有引力。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。你知道嗎？：地球的質(zhì)量是多少？地球的密度是多少？你知道嗎？：太陽的質(zhì)量是多少？太陽的密度是多少？一、閱讀教材P49-50，回答以下問題1.哪位物理學(xué)家根據(jù)萬有引力定理預(yù)言哈雷彗星1758年回歸，是誰修正了他的預(yù)言并得到了證實(shí)？ 2.海王星是怎樣發(fā)現(xiàn)的？冥王星是誰發(fā)現(xiàn)的？ 海王星是亞當(dāng)斯和勒維耶同時(shí)預(yù)言的，伽勒耶證實(shí)。冥王星是湯姆博夫發(fā)現(xiàn)的。3.課本上計(jì)算地球質(zhì)量的原理是什么？計(jì)算太陽質(zhì)量的原理又是什么？ 地球質(zhì)量是利用重力等于萬有引力求得的，太陽質(zhì)量是利用地球繞太陽做

2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)求得的。哈雷 克雷洛一、預(yù)言彗星回歸哈雷慧星 動(dòng)畫演示一、預(yù)言彗星回歸哈雷慧星軌道圖片 一個(gè)成功的理論不僅要能解釋已知的事實(shí)，更重要的是能預(yù)言未知的現(xiàn)象。二、發(fā)現(xiàn)未知天體 、海王星的發(fā)現(xiàn) 英國(guó)劍橋大學(xué)的學(xué)生，23歲的亞當(dāng)斯，經(jīng)過計(jì)算，提出了新行星存在的預(yù)言他根據(jù)萬有引力定律和天王星的真實(shí)軌道逆推，預(yù)言了新行星在不同時(shí)刻所在的位置同年，法國(guó)的勒維耶也算出了同樣的結(jié)果，并把預(yù)言的結(jié)果寄給了柏林天文學(xué)家伽勒當(dāng)晚1846.9.23），加勒把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)勒維列預(yù)言的位置，果然發(fā)現(xiàn)有一顆新的行星海王星二、發(fā)現(xiàn)未知天體 二、發(fā)現(xiàn)未知天體 海王星海王星地貌海王星也被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。二、

3、發(fā)現(xiàn)未知天體 、冥王星的發(fā)現(xiàn) 海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)算的不一致于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維耶的方法預(yù)言另一顆新行星的存在 在預(yù)言提出之后，1930年，湯姆博夫發(fā)現(xiàn)了這顆行星冥王星冥王星的實(shí)際觀測(cè)軌道與理論計(jì)算一致二、發(fā)現(xiàn)未知天體 冥王星與其衛(wèi)星三.計(jì)算天體質(zhì)量 思考（1）卡文迪許為什么說自己的實(shí)驗(yàn)是“稱量地球的重量（質(zhì)量）”？（2）太陽的質(zhì)量又是怎樣得到的呢？三.計(jì)算天體質(zhì)量1.地球質(zhì)量的計(jì)算：不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響 例1：重力加速度g=9.8m/s2和地球半徑R=6400Km在卡文迪許之前就知道了，一旦測(cè)得引力常量G，則可以算出地球質(zhì)量M。 地球質(zhì)量三.計(jì)算天體質(zhì)量2.太陽質(zhì)

4、量的計(jì)算 設(shè)太陽的質(zhì)量是ms，m是某個(gè)行星的質(zhì)量，r是它們之間的距離，T是行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，那么行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力為：如果把行星的運(yùn)動(dòng)看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽對(duì)行星的萬有引力提供的向心力例2：已知地球的公轉(zhuǎn)周期T=365天，它們之間的距離r=1.5 1011m，計(jì)算出太陽的質(zhì)量 三.計(jì)算天體質(zhì)量軌道半經(jīng)r轉(zhuǎn)動(dòng)天體m中心天體M天體半經(jīng)R明確各個(gè)物理量基本方法總結(jié)1.基本思路：萬有引力提供向心力2.黃金代換四.計(jì)算天體的密度1.基本思路： 根據(jù)上面兩種方公式式算出中心天體的質(zhì)量M，結(jié)合球體體積計(jì)算2.黃金代換課堂小結(jié)2018天津卷（多選）2018年2月2日，我國(guó)成功將電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。通過觀測(cè)可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的A. 密度 B. 向心力的大小 C. 離地高度 D. 線速度的大小CD2018年新課標(biāo)I卷（多選）2017年，人類第一次直接探測(cè)到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100 s時(shí)，它們相距約400 km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球