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1、4、萬(wàn)有引力理論的成就,卡文迪許------稱量地球質(zhì)量的人,南京市第十三中學(xué) 戴懷安,一、天體質(zhì)量的計(jì)算,探究問題一、如果要知道地球的質(zhì)量,應(yīng)該知道哪些條件?,方法1、選定一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星,測(cè)定衛(wèi)星的軌道半徑和周期。,方法2、若已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的的半徑r和月球運(yùn)行的線速度v。,方法3:若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于地球?qū)ξ矬w的引力,即:,,馬克吐溫滿懷激情地說“科學(xué)真是迷人”,思
2、考: 根據(jù)所學(xué)的知識(shí)你能解釋為什么可以不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響?,,結(jié)論:向心力遠(yuǎn)小于重力,萬(wàn)有引力大小近似等于重力。因此不考慮(忽略)地球自轉(zhuǎn)的影響。,,,,,,,,,,,,,,mg,F向心,F,O,引力F的一個(gè)分力是物體需要的向心力,另一個(gè)分力是物體的重量。一般粗略計(jì)算中認(rèn)為引力等于重量,g和物體重量的變化可以忽略不計(jì)。,總結(jié):如何知道一個(gè)未知天體的質(zhì)量?,方法點(diǎn)撥:了解繞著這個(gè)天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體一些信息。,,方法1:線速度、軌道
3、半徑,方法2:軌道半徑、公轉(zhuǎn)周期,,方法3:天體的半徑、天體表面的加速度,,探究問題三、測(cè)量太陽(yáng)的質(zhì)量,見 課 本 39 頁(yè),三、計(jì)算天體的密度,方法1、利用天體表面的重力加速度來求天體的自身密度,設(shè)天體表面的重力加速度為g,天體的半徑為R。,方法2、利用天體的衛(wèi)星來求天體的密度,設(shè)衛(wèi)星繞天體運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,周期為T,天體的半徑為R。,請(qǐng)閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體”,回到如下問題:,問題1:筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星?問題2:人們
4、用類似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆行星?,四、發(fā)現(xiàn)未知天體,當(dāng)時(shí)有兩個(gè)青年--英國(guó)的亞當(dāng)斯(Adams)和法國(guó)的勒威耶(Le Verrier)在互不知曉的情況下分別進(jìn)行了整整兩年的工作。1845年亞當(dāng)斯先算出結(jié)果,但格林尼治天文臺(tái)卻把他的論文束之高閣。1846年9月18日,勒威耶把結(jié)果寄到了柏林,卻受到了重視。柏林天文臺(tái)的伽勒(J.G.Galle)于第二晚就進(jìn)行了搜索,并且在離勒威耶預(yù)報(bào)位置不遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)了這顆新行星。 海王星的發(fā)現(xiàn)使哥白尼學(xué)說和
5、牛頓力學(xué)得到了最好的證明。,科學(xué)史上的一段佳話,已知下列哪組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球的質(zhì)量M。A、地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T地及地球距離太陽(yáng)中心的距離R地日B、月球繞地球運(yùn)行的周期T月及月球離地球中心的距離R月地C、人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行時(shí)的速度v和運(yùn)行周期T衛(wèi)D、若不考慮地球的自轉(zhuǎn),已知地球的半徑及重力加速度,設(shè)地球的質(zhì)量為M,赤道半徑R,自轉(zhuǎn)周期T,則地球赤道上質(zhì)量為m的物體所受重力的大小為?(式中G為萬(wàn)有引力恒量),GMm/R
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