6.4万有引力理论的成就讲课资料.ppt

;笔尖下发现的行星——海王星;知识回顾;导入新课;第四节 万有引力理论的成就;本节导航;教学目标 ;通过推导，巩固前面所学的知识，使自己更好的了解天体中的物理。 体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。;教学重难点;内容解析;如果不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体受到的重力mg等于地球对物体的引力，即 其中，M是地球的质量，R是地球的半径，也就是物体到地心的距离。于是由上式我们可以得到 g、R、G都是已经测出的物理量，因此可以算出地球的质量。;为什么不考虑地球的自转？;二 . 计算天体的质量; 设太阳的质量为M，m是某个行星的质量，r是行星与太阳之间的距离，ω是行星公转的角速度。 于是可以得到 行星运动的角速度ω不能直接测出，但可以测出它的公转周期T， 代入上式可得;从中可以求出太阳的质量;由 代入 和 R是中心天体的半径 可得 当匀速圆周运动的天体绕中心天体表面运行 时，r=R，;卫星绕行星运动同样满足上述等式，即通过卫星与行星的距离以及卫星的公转周期可以求出行星的质量和密度。;三 .发现未知天体;海王星的轨道由英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶各自独立计算出来。1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星,人们称其为“笔尖下发现的行星” 。; 冥王星的降级 位居太阳系九大行星末 席70多年的冥王星，自发现 之日起地位就备受争议。根 据国际天文学联合会大会 2006年8月24日通过的新定义 ，“行星”指的是围绕太阳运 转、自身引力足以克服其刚 体力而使天体呈圆球状、并 且能够清除其轨道附近其他物体的天体。根据新定义，同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。冥王星是一颗矮行星。;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，如此有力地树立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…… ”;神七问天视频;课堂小结;科学家们通过牛顿万有引力定律来计算天体运行轨道的偏差，从而预言未知天体的存在。如海王星、冥王星、哈雷彗星等的发现。; 1.（09上海）牛顿以天体之间普遍存在着万有引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿;A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”猜想 B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论 C.根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地、月间的引力关系，进而得到F∝m1m2 D.根据大量试验数据得出了比例系数G的大小; 2. (09安徽）2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨道卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（ ）; A.甲的运行的周期一定比乙的 B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大;课堂练习; 分析 由G减小可知太阳对地球的万有引力在不断减小，将导致地球不断作离心运动，认为离心过程中满足圆周运动规律，即地球在作半径不断增大的圆周运动，根据天体运动规律可得正确答案为B。; 2. 若已知万有引力常量为G，则已知下面哪组选项的数据不能计算出地球的质量（ ） A. 已知地球的半径和地球表面的重力加速度； B. 月球绕地球运行的周期和月球离地球中心的距离； C. 人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运动周期； D. 地球同步卫星距离地面的高度；; 分析 由 得 ，故A对。 由 得 ，故B对。 由