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课件网) 第六章 万有引力与航天 阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句什么名言？ “给我一个支点，我可以撬动球。” 那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？ “称量地球的质量” 卡文迪许 我能称量地球质量!!! 一、测量天体的质量 （一）近地处万有引力等于重力 §6.4万有引力理论的成就 注意：必须知道星球半径R和表面上的g值，才可求质量。 M R m 外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情地说： “科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多收获！” 这话虽然出自一位外行人之口，却道出了科学发现的精髓。 假如你被送到月球上，且已经知道月球半径和 引力常量，给你一只弹簧秤和一个已知质量的 砝码，你能否测出月球的质量？怎样测定？ 方案： 1、先测出砝码在月球表面所受的重力 3、代入公式 2、再算出月球表面的重力加速度g 即可求得 一、测量天体的质量 §6.4万有引力理论的成就 r M 一、测量天体的质量 §6.4万有引力理论的成就 M r （二）万有引力完全提供向心力 例：已知地球质量m，绕太阳转动的线速度v和公转半径r，引力常量为G，求太阳的质量M。 §6.4万有引力理论的成就 讨论：地球是绕太阳公转的行星之一，而月球又绕地球公转。如果要通过观测求得地球的质量，需要测量哪些量？并用这些量表示地球的质量。 注意：被测星球必须作为中心天体，才可求质量。 利用下列哪组数据可以举算出地球的质量( ） A:已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g B:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期T C:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速度V D:已知卫星围绕地球运动的线速度V和周期T ABCD 巩固练习 §6.4万有引力理论的成就 巩固练习 §6.4万有引力理论的成就 练某宇航员到达一颗未知星球的表面，将手中的小球以v0竖直上抛后，经过时间t小球落回手中。已知万有引力常量G和该星球的半径R，求该星球的质量M。 §6.4万有引力理论的成就 火星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力。已知火星运行的轨道半径为r，运行的周期为T，引力常量为G，试写出太阳质量M的表达式。 巩固练习 二、测量天体的密度 §6.4万有引力理论的成就 例：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，已知地球自身半径为R，万有引力常量为G，求地球的平均密度ρ。 例：近地卫星周期为T，已知G，求密度ρ。 §6.4万有引力理论的成就 课堂小结： 学习两种测量质量的方法。 通过间接测量的方法，测量不便于直接测量的物理量。 ① ② 宇宙中到底还有多少秘密呢？ 三、发现未知天体 预见并发现未知行星,是万有引力理论威力和价值的最生动例证. 在1781年发现的第七个行星—天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离.当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星,这就是后来发现的第八大行星—海王星. 海王星 海王星的实际轨道由英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶根据天王星的观测资料各自独立地利用万有引力定律计算出来的. §6.4万有引力理论的成就 英国的亚当斯和法国的勒维耶 1846年9月23日晚,由德国的伽勒在柏林天文台用望远镜在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星———海王星 柏林天文台 海王星的发现和1705年英国天文学家哈雷根据万有引力定律正确预言了哈雷彗星的回归最终确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈。 诺贝尔物理学奖获得者，物理学家冯·劳厄说： “没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力地树起人们对年轻的物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国…… ” ? 国际天文学联合会大会24日 ... ...
