课件14张PPT。第六章 万有引力与航天第四节 、万有引力理论的成就地球对物体的万有引力的两种主要表现形式：1、“地上”:万有引力近似等于重力“地上”指的是，不绕地球转动在地表或地表附近的物体。地球表面上，距离越高，重力加速度越小，但在离地不远的范围内重力加速度可以认为不变。（地表模型）2.“天上”：万有引力充当向心力 =m?2r=man“天上”指的是，绕地球转动的物体,万有引力完全提供向心力。即使在地球表面附近也有可能是天上环绕模型 我们已经知道地球的质量为6.0×1024kg，历史上是谁测出地球的质量？是用什么方法得知地球的质量呢？能用天平秤来称地球吗？用万有引力定律求地球的质量吗？能用一、计算地球质量的两种方法方法1、忽略地球的自转，地球表面上的物体受到地球的万有引力等于重力R=6400kmM=6.0×1024kg地表的重力加速度地球 半径G=6.67×10-11N·m2/kg2黄金代换式：GM=gR2卡文迪许被称为能称地球质量的人方法2、卫星绕地球公转时（地球为中心天体），由万有引力提供向心力例1、已知月球绕地球公转的周期T，轨道半径r,求地球的质量？例2、已知地球半径为R，人造地球卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动的速度为V，求地球的质量？轨道半径一、计算地球质量的两种方法两球心距离地球半径中心天体的质量地球表面方法1、忽略地球的自转，在地球表面上的物体所受的万有引力等于重力方法2、卫星绕地球公转时，由万有引力提供向心力提示：由万有引力提供向心力时，只能求中心天体的质量以地球为例子可以拓展到求其他天体的质量一、计算地球质量的两种方法黄金代换式：GM=gR2二、求天体的质量例3、已知地球绕太阳公转的半径为r=1.5×108km， 求太阳的质量？(保留1位有效数字）地球公转的周期为T=365×24×3600s=3.15×107s提示：可作为隐含条件 地球公转周期365天、自转周期1天、月球公转周期27.3天以地球为例子可以拓展到求其他天体的质量地球绕太阳公转由万有引力提供向心力解：例4、已知某一星球的半径为R，该星球表面附近的重力加速度为g，飞船绕该星球做匀速圆周运动的轨道半径为r，求飞船绕行一周的时间T？在星球表面的物体受到的重力等于万有引力：飞船绕行时由万有引力提供向心力即：GM=gR2综合习题：解：三、计算天体的平均密度天体半径计算天体平均密度两种思路：天体半径轨道半径 例5：某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为T，则该星球的平均密度是多少？ 解：航天飞机绕星球飞行时，由万有引力提供向心力 贴地飞行时， 该星球的平均密度为：四、发现未知天体 观察确定计算观察海王星2、发现冥王星3、哈雷彗星的按时回归１、海王星的发现 万有引力定律可以预测未知天体，不仅巩固万有引力的地位，而且充分展示科学理论具有预见性，如果没有万有引力定律和牛顿三大定律，那么今天的卫星升天、飞船、这些都不可能实现的。 1、忽略星球的自转，在星球表面上或星球表面附近相对星球静止（地表模型）的物体所受的万有引力等于重力2、环绕模型，由万有引力提供向心力，求中心天体的质量和密度 小结：一、解决天体运动问题的两条思路二、发现未知天体黄金代换式：GM=gR2 18世纪时人们已经发现太阳系的七大行星，其中第七颗是天王星，后来人们观测天王星的轨道与用万有引力计算出来的轨道有一些偏差，有一些科学家怀疑万有引力存在一些问题，但有一些科学家认为在天王星的附近应该有一颗未知行星在吸引它。当时正在英国剑桥大学读书的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维列相信在天王星的附近存在未知行星的说法，他们各自独立研究，利用万有引力定律计算出这颗行星即将出现的时间和地点，后来德国天文学家伽勒在天文观测中认出了这颗新行星，人们称这颗 ... ...
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