高中物理 第六章 万有引力与航天 第四节 万有引力定律的成就课件 新人教版必修2.pptx免费

1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用，理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路方法。 2、会用万有引力定律计算天体的质量 3、理解运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法，体会定律的意义。;引入： 在1781年3月13日，这是一个很平常的日 子，晴朗而略带寒意的夜晚，英国天文学家威廉 ·赫歇尔(1738～1822)跟往常一样，在其妹妹加 罗琳(1750～1848)的陪同下，用自己制造的口径 为16厘米、焦距为213厘米的反射望远镜对着夜 空细心地进行巡天观测。当他把望远镜指向双子 座时，他发现有一颗很奇妙的星星，乍一看像是 一颗恒星，一闪一闪地发光，引起了他的怀疑。 经过一段时间的观测和计算这后， 这颗一直被看作是“彗星”的新 天体，实际上是一颗在土星轨道 外面的大行星——天王星;天王星被发现以后，天文学家们都想目睹这颗大 行星的真面目。在人们观测和计算中，发现天王 星理论计算位置与实际观测位置总有误差，就是 这一误差，引起了人们对“天外星”的探究，并 于1846年9月23日发现了太阳系的第八颗行星——海王星。 海王星被称为“从笔尖上发现的行星”，原因就是计算出来的轨道和预测的位置跟实际观测的结果非常接近。你知道科学家在推测海王星的轨道时，应用的物理规律主要有哪些吗？;引入：“9·11”恐怖事件发生后，美国为了找到 本·拉登的藏身地点，使用了先进的侦察卫星。据报道：美国将多颗最先进的KH11、KH12“锁 眼”系列照相侦察卫星调集到中亚地区上空， “锁眼”系列照相侦察卫星绕地球沿椭圆轨道运 动，近地点265 km(指卫星离地的最近距离)、远 地点650 km(指卫星离地的最远距离)，质量13.6 ～18.2 t，这些照相侦察卫星上装有先进的CCD数 字照相机，能够分辨出地面上0.1 m大小的目标， 并自动地将照片转给地面接收站及指挥中心．学 习本节内容后，我们就可由上述数据估算这些“ 锁眼”系列侦察卫星绕地球运动的周期。;N.m2/kg2;研究1： 万有引力产生的加速度;研究2： 万有引力作用下物体的直线运动(如匀变速直线运动）;在地面附近（ h ? R） 重力近似等于万有引力;研究3：万有引力作用下的曲线运动(如匀??圆周运动);计算中心天体的质量： 1、测行星绕太阳运动的周期T 和半径r，计算太阳的质量； 2、测卫星绕行星运动的周期T 和半径r，计算行星的质量。;思考：如何计算中心天体的密度？ 方法： 1、利用天体表面的重力加速度 来求天体的自身密度 2、利用天体的卫星来求天体的密度;;例1：地球绕太阳公转的轨道半径为1.49×1011 m，公转的周期是3.16× 107 s，太阳的质量是多少？;练习1：经过用天文望远镜长期观测，人们 在宇宙中已经发现了许多双星系统，双星 系统由两个星体构成，其中每个星体的线 度都远小于它们之间的距离，一般双星系 统距离其他星体很远，可以当作孤立系统 处理。现观察到一对双星A、B绕它们连线 上的一点做匀速圆周运动，其周期为T，A、B之间的距离为L，它们的线速度之比 v1/v2＝2，试求这两个星体的质量。;研究4、发现未知天体 问题探究： 1、应用万有引力定律除可计算天体的质量外，在天文学上还有何应用？ 2、应用万有引力定律发现了哪个行星？ 阅读课文，从课文中找出相应的答案。;阅读材料： 1781年发现天王星后，许多国家的天文学家都对它进行不断的观察，结果发现，根据不同时间的资料算出来的天王星轨道各不相同，根本无法根据以前的观察资料预报天王星未来的位置。 天王星的“出轨”现象，引起了许多天文学家的思考： 是星表有错？ 是牛顿力学的理论有误？ 还是有另外的未知行星在干扰？ ……;天王星的“出轨”现象，也激发了法国青年天文爱好者勒维耶和英国剑桥大学 23岁的 学生亚当斯的浓厚兴趣，勒维耶经常到 巴黎天文台去查阅天王星观察资料，并 把这些资料跟自己理论计算的结果对比。 亚当斯也不断到剑桥大学天文台去，他 还得到一份英国皇家格林尼治天文台的 资料，这使他的理论计算能及时跟观察 资料比较。他们两人根据自己的计算结 果，各自独立地得出结论：在天王星的 附近，还有一颗新的行星！;1846年9月23日晚，德国的天文学家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”，这就是海王星。 凭借着万有引力定律，通过计算，在笔尖下发现了新的天体，这充分显示了科学理论的威力。;海王星;海王星地貌;冥王星的发现 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致。于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新行星的存在。 在预言提出之后，1930年，汤博（Tom baugh）发现了这颗行星——冥王星。冥王星的实际观测轨道与理论计算的一致，所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗行星了。;冥