7.3 萬(wàn)有引力理論的成就 課件-2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)15

6.4萬(wàn)有引力理論的成就1、地球表面（附近）的物體，受到地球的萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系。復(fù)習(xí)：黃金代換式：2、行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力由

提供？F引一、“稱(chēng)量”地球的質(zhì)量卡文迪許我是能稱(chēng)出地球質(zhì)量的人。地球的質(zhì)量怎樣稱(chēng)量?引力常數(shù)的測(cè)定——卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)G=6.67×10－11

N·m2/kg2引力常量的物理意義：它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力。地球表面（附近）的物體，受到地球的萬(wàn)有引力約等于重力。若已知:地球表面：g=9.8m/s2，地球半徑：R=6400km，引力常量：G=6.67×10-11Nm2/kg2M=6.0×1024kg結(jié)論:求任意天體質(zhì)量方法一:在天體表面，不考慮天體自轉(zhuǎn)的影響:已知:三個(gè)量g、R、G就可以求。二、計(jì)算天體的質(zhì)量用上面的方法測(cè)量太陽(yáng)的質(zhì)量可行嗎？我們可以測(cè)出太陽(yáng)某行星的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r，能不能由此求出太陽(yáng)的質(zhì)量M？分析：1.將行星的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

2.萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力F引=Fn。結(jié)論:求任意天體質(zhì)量方法二:要計(jì)算中心天體的質(zhì)量，找到它的一個(gè)環(huán)繞天體，測(cè)出環(huán)繞天體的軌道半徑r和環(huán)繞周期T，則中心天體質(zhì)量可求:

F引=Fn思考：如果不知道環(huán)繞天體的周期而是知道它的線速度或角速度，可以求中心天體質(zhì)量嗎？總結(jié):應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可以計(jì)算天體的質(zhì)量:（1）M

=

v2r/G.（2）M

=ω2r3/G.（3）M

=

4π2r3/GT2.（4）M

=

gR2/G.三、天體密度的計(jì)算求任意天體質(zhì)量方法一:求任意天體質(zhì)量方法二:若環(huán)繞天體m接近中心天體M表面飛行則密度多少？r=R1、引力常量G已知，利用下列哪組數(shù)據(jù)可以計(jì)算出地球的質(zhì)量（

）A.地球半徑R和地球表面的重力加速度gB.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和周期TC.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和角速度ωD.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期TABCD練習(xí)：2、已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離r和月球繞地球運(yùn)行的周期T。僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）A.月球的質(zhì)量B.地球的質(zhì)量C.地球的半徑D.月球繞地球運(yùn)行速度的大小BD四、發(fā)現(xiàn)未知天體1.1845年英國(guó)人亞當(dāng)斯和法國(guó)天文學(xué)家勒威耶據(jù)各自獨(dú)立用萬(wàn)有引力定律計(jì)算發(fā)現(xiàn)了“海王星”（第8個(gè)行星）。2.1846年9月23日,德國(guó)的伽勒在勒維耶預(yù)言的位置發(fā)現(xiàn)這這顆行星,人們稱(chēng)其為---“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。3.1930年3月14日人們用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了—冥王星4.用類(lèi)似的方法，人們又發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系及太陽(yáng)系外的其他天體。