高中物理人教版必修第二册：3.万有引力理论的成就-教学课件.pptx

万有引力理论的成就

[英]埃德蒙·哈雷与哈雷彗星

英国格林尼治天文台，于1675年创建于伦敦泰晤士河畔的皇家格林尼治花园，是世界上著名的综合性天文台。哈雷是其第二人台长。

哈雷计算并预言彗星回归的理论基础是什么？想一想万有引力理论给人类带来哪些突破性的成就？[英]埃德蒙·哈雷与哈雷彗星

关于地球形状的研究[古希腊]毕达哥拉斯于公元前6世纪提出地圆的概念。[古希腊]埃拉托色尼于公元前3世纪测量出地球的半径。[葡萄牙]麦哲伦于1519年率领船队完成首次环球航行。[古希腊]亚里士多德于公元前4世纪通过证据论证地圆说。

“称量”地球的质量

[英]艾萨克·牛顿以其卓越的才能创立万有引力理论，右边为其手稿，现藏于剑桥大学图书馆。

“称量”地球的质量[英]亨利·卡文迪什被称为首个“称量地球”的人，右图为他设计的扭秤实验。

“称量”地球的质量如何选取研究对象呢？

?“称量”地球的质量?

地面上的物体所受的重力和向心力都是引力的一部分。

?“称量”地球的质量想一想：该方法能否“称量”太阳？

?“称量”地球的质量想一想：上面过程忽略哪些次要因素？

计算太阳的质量?

计算太阳的质量?

思考与讨论?

??

思考与讨论?

?

如何用这种方式计算地球的质量？想一想?

如何用这种方式计算地球的质量？几亿光年外的恒星的质量如何估算？想一想

猜想论证与解释实验证明

发现未知天体威廉·赫歇尔在1781年3月13日使用望远镜发现海王星。[英]威廉·赫歇尔和他望远镜的复制品地球（左）与天王星（右）

发现未知天体1783年，拉普拉斯计算出了天王星的轨道。天王星轨道示意图白球：预期位置黑球：实际位置[法]皮埃尔-西蒙·拉普拉斯

想一想是什么原因导致的偏差？天文观测数据不准确？万有引力定律准确性有问题？天王星轨道外面还有一颗新行星？

发现新行星的竞赛[英]约翰·柯西·亚当斯英国学生亚当斯和法国年轻天文学家勒维耶各自独立计算出了“新”行星的轨道。[法]奥本·勒维耶

发现海王星1845年至1846年间,亚当斯分别向剑桥大学天文台和格林尼治天文台共6次提交了他的计算结果，未引起重视。[德]约翰·格弗里恩·伽勒1846年，勒维耶请柏林天文台的伽勒帮助寻找行星，于9月23日晚发现海王星。

小型望远镜拍摄1989年旅行者2号拍摄2021年哈勃望远镜拍摄2022年韦伯望远镜拍摄

发现新天体的延续1930年，克莱德·威廉·汤博发现冥王星。2005年，迈克尔·E·布朗团队宣布发现了妊神星、阋神星和鸟神星。

万有引力理论的成就计算“发现”海王星与哈雷彗星“按时回归”确立了万有引力理论的地位。进入二十世纪后，万有引力理论又将人类引入了一个几千年来梦寐以求的时代——航天时代。神舟五号与我国首位进入太空的航天员杨利伟

课堂小结1.通过回顾几千年人类对地球、行星、彗星的探究史，回顾万有引力理论的伟大成就，体会科学探索的曲折。2.学会利用万有引力理论“称量”地球质量、计算太阳及其他中心天体的质量的方法。

再见