萬有引力理論成就

萬有引力理論的成就

乾安四中鄧憲法2.萬有引力定律表達(dá)式；1.開普勒第三定律表達(dá)式；3.行星圍繞太陽運(yùn)動的向心力由什么力提供？4.月亮圍繞地球做圓周運(yùn)動的向心力由什么力提供的？圍繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星呢？注：人造衛(wèi)星，月球繞地球的運(yùn)動，行星繞太陽的運(yùn)動的向心力都是由萬有引力提供的。知識回顧一.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解應(yīng)用萬有引力定律解決問題的基本思路。3.會根據(jù)條件計(jì)算天體的密度。2.掌握兩種計(jì)算天體質(zhì)量的方法。4.會比較兩個行星各物理量的大小。5.了解發(fā)現(xiàn)未知天體的基本思路。二.理論指導(dǎo)1.將行星（或衛(wèi)星）的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動。2.萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向，

在球體表面附近F引=G重?！翱茖W(xué)真是迷人”1.卡文迪許被人們稱為“稱量地球質(zhì)量的人”。2.馬克·吐溫說：“科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多收獲！”三.應(yīng)用一天體質(zhì)量的計(jì)算方法一：

已知天體的半徑R和球體表面重力加速度g，求天體的質(zhì)量。公式推導(dǎo)：方法二：

已知行星（或衛(wèi)星）的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r，可求出中心天體的質(zhì)量M。公式推導(dǎo)：

已知地球的半徑是6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2。請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算地球的質(zhì)量。M=6.0×1024kg針對性練習(xí)針對性練習(xí)

地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑為

1.49×1011m,公轉(zhuǎn)周期是3.16×107s，太陽的質(zhì)量是多少？M=1.96×1030kg討論木星是太陽系中最大的行星，它有眾多衛(wèi)星。通過衛(wèi)星的運(yùn)動可以精確測得木星的質(zhì)量。用這個方法測得行星的質(zhì)量，是否需要知道衛(wèi)星的質(zhì)量？需要測量哪些量？試推導(dǎo)用這些量表示的木星質(zhì)量計(jì)算式。需要測出衛(wèi)星繞木星運(yùn)行周期T和軌道半徑r四.應(yīng)用二天體密度的計(jì)算基本思路：

根據(jù)上面兩種方式算出中心天體的質(zhì)量M，結(jié)合球體體積計(jì)算公式物體的密度計(jì)算公式求出中心天體的密度導(dǎo)出公式一導(dǎo)出公式二若為近地衛(wèi)星，則有r≈R針對性練習(xí)

行星的密度是ρ，靠近行星表面的衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期是T。試證明：ρT2

是一個對于任何行星都一樣的常量。ρT2=3π

/G=常量五.應(yīng)用三比較行星的各個量基本思路:萬有引力充當(dāng)向心力F引=F向.針對性練習(xí)

已知水星和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑關(guān)系為：r水＜r火，則下列關(guān)系式正確的是（）

AV水＞V火

BT水＜T火

Ca水＜a火

Dω水＞ω火ABD六.應(yīng)用四發(fā)現(xiàn)未知天體大事件：

海王星的發(fā)現(xiàn)

哈雷慧星的“按時(shí)回歸”天王星的“出軌”現(xiàn)象小故事

天王星“出軌”的現(xiàn)象，激發(fā)了法國青年天文愛好者勒維耶和英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯的濃厚興趣,他們根據(jù)自己的計(jì)算結(jié)果,各自獨(dú)立得出結(jié)論:在天王星的附近,還有一顆新的行星!1846年9月

23日晚，德國的天文學(xué)家伽勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星,人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”,這就是海王星.小故事

1682年,天空出現(xiàn)了一顆大彗星。英國天文學(xué)家哈雷發(fā)現(xiàn)它的軌道和1531年﹑1607年出現(xiàn)的彗星軌道重合,他大膽斷言,這三次出現(xiàn)的彗星是同一顆星,并根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出它的橢圓軌道,發(fā)現(xiàn)它的周期約為76年。1759年3月13日—與預(yù)算日期僅差1個月,這顆大彗星果然不負(fù)重望,光耀奪目地通過近日點(diǎn)；5月15日,它終于向世人展示了它那長長的美麗的彗尾。這顆大彗星被稱為哈雷彗星，它是人類確認(rèn)的第一顆周期性彗星,人們難以想象,神出鬼沒的彗星居然也有穩(wěn)定的軌道,而且還能被準(zhǔn)確地預(yù)測。它最近的一次回歸是1986年,下次回歸應(yīng)該是2062年,同學(xué)們一定有幸目睹它迷人的風(fēng)采!Hello!Halley!2062年＊月＊日課堂小結(jié)1.本節(jié)課學(xué)習(xí)了萬有引力定律在天文學(xué)上的成就,計(jì)算天體質(zhì)量的方法是F引=F向。2.掌握由F引=F向得出的所有公式。反饋練習(xí)

1.下列說法中正確的是（）

A海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的

B天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的

C天王星的運(yùn)行軌道偏離根據(jù)萬有引力計(jì)算的軌道，其原因是由于天王星受到軌道外面其他行星的引力作用

D海王星是牛頓應(yīng)用自己發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律經(jīng)大量計(jì)算而發(fā)現(xiàn)的AC2.已知太陽的一個行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑為r,周期為T，引力常量為G，則可求得（）

A該行星的質(zhì)量

B太陽的質(zhì)量

C該行星的密度

D太陽的密度B

3.在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學(xué)說叫“宇宙膨脹說”，這種學(xué)說認(rèn)為萬有引力常量G在緩慢地減小，根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比（）

A公轉(zhuǎn)半徑R較大

B公轉(zhuǎn)速率v較大

C公轉(zhuǎn)周期T較小

D公轉(zhuǎn)角速度ω較小BC4.兩顆行星的質(zhì)量分別為m1﹑m2,它們繞太陽運(yùn)動的軌道半徑分別為r1﹑r2,如果m1＝

2m2,r1=4r2,那么，它們的運(yùn)行周期的比是——————。8:1