高中物理萬(wàn)有引力理論的成就(課件)

1、萬(wàn)有引力理論的成就,,卡文迪許------稱(chēng)量地球質(zhì)量的人,萬(wàn)有引力理論的成就,一.測(cè)量地球的質(zhì)量,思考： （1）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？,（2）了解地球表面物體的重力與地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力的關(guān)系。,,物體m在緯度為θ的位置，萬(wàn)有引力指向地心，分解為兩個(gè)分力：m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運(yùn)動(dòng)的向心力和力。,給出數(shù)據(jù)：地球半徑R、緯度θ、地球自轉(zhuǎn)周期T，計(jì)算兩個(gè)分力的大小比值 。,結(jié)論：向心力遠(yuǎn)小于重力，萬(wàn)有引力

2、大小近似等于重力。因此不考慮（忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響：地球質(zhì)量：,,,,萬(wàn)有引力理論的成就,二.測(cè)量太陽(yáng)的質(zhì)量,九大行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)為中心天體思考：（1）行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是什么？ （2）是否需要考慮九大行星之間的萬(wàn)有引力？,設(shè)中心天體太陽(yáng)質(zhì)量M，行星質(zhì)量m，軌道半徑r——也是行星與太陽(yáng)的距離，行星公轉(zhuǎn)角速度ω，公轉(zhuǎn)周期T，則我們?nèi)绾卫眠@些條件來(lái)測(cè)量太陽(yáng)的質(zhì)量呢?,結(jié)論：,,思考：1.提問(wèn)：不同

3、行星與太陽(yáng)的距離r和繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期T都是各不相同的。但是不同行星的r、T計(jì)算出來(lái)的太陽(yáng)質(zhì)量必須是一樣的！上面的公式能否保證這一點(diǎn)？ 2.同理，月亮圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)前面的推導(dǎo)我們能否計(jì)算地球的質(zhì)量？,萬(wàn)有引力理論的成就,三.計(jì)算天體的密度四.發(fā)現(xiàn)未知天體請(qǐng)學(xué)生閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體”，回到如下問(wèn)題：,問(wèn)題1：筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星？問(wèn)題2：人們用類(lèi)似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆行星？,,九大行星：

4、金土木 水地火 天海冥,萬(wàn)有引力理論的成就,本課小結(jié)：主要有兩個(gè)基本知識(shí)：1、地球表面，不考慮（忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，物體的重力近似等于萬(wàn)有引力,,地球質(zhì)量,,2、建立模型求中心天體質(zhì)量圍繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為中心天體對(duì)圍繞天體的萬(wàn)有引力，通過(guò)圍繞天體的運(yùn)動(dòng)半徑和周期求中心天體的質(zhì)量。,,中心天體質(zhì)量,,強(qiáng)化訓(xùn)練：,1：利用下列哪組數(shù)據(jù)可以舉算出地球的質(zhì)量（ ）A:已知地球的半徑r和地球表面的重力加速度gB

5、:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和周期TC:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度VD:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度V和周期T,2太陽(yáng)光經(jīng)500s到達(dá)地球，地球的半徑是6.4×103km，試估算太陽(yáng)質(zhì)量與地球質(zhì)量的比直？（取一位有效數(shù)字）,3.地球表面處重力加速度g取10m/s2，地球的半徑R取6400km，引力常數(shù)G為6.67×10-11Nm2/kg2,由上述條件，可推得地球平均密度得表達(dá)式是