3　万有引力理论的成就.pptx

在初中，我们已经知道物体的质量可以用天平来测量，生活中物体的质量常用电子秤或台秤来称量。对于地球，我们怎样“称量”它的质量呢？【新课导入】7.3万有引力定律的理论成就

英国剑桥大学卡文迪许“称量地球质量”大家说一说卡文迪许是怎样称量出地球的质量的学习任务一计算天体的质量和密度

GFnF引RoO，赤道附近的50kg的人G=mg=4900N若不考虑地球自转的影响，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力?1.称量地球的质量“黄金代换式”学习任务一计算天体的质量和密度

2.计算地球的质量月球绕地球周期T=27.3天，月地平均距离r=3.84×108m=6.02×1024kg是否需要考虑太阳对月球的引力？此引力使月球绕太阳转，并不是使月球绕地球转的力。学习任务一计算天体的质量和密度

g---天体表面的重力加速度R---天体的半径物体在天体表面，忽略天体自转影响3.计算中心天体的质量与密度基本思路（一）：重力加速度法学习任务一计算天体的质量和密度

学习任务一考向一重力加速度法求中心天体的质量?A

学习任务一?

行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力提供向心力只能求出中心天体的质量！！！基本思路（二）：环绕法r为轨道半径学习任务一计算天体的质量和密度

根据前面的结果，能否求出天体的密度？这种方法只能求中心天体质量，不能求卫星质量，T为公转周期，r为轨道半径，R为中心天体半径。若环绕天体为近地环绕，则r近似于R，那么中心天体质量和密度又该如何表达？学习任务一计算天体的质量和密度

学习任务一考向二环绕法求中心天体的质量?BC

学习任务一?

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学习任务二天体运行参量的分析与计算学习任务二[科学思维]行星在围绕太阳做匀速圆周运动.(1)行星绕恒星做匀速圆周运动时线速度的大小是由什么因素决定的?(2)行星、卫星绕中心天体运动时的线速度、角速度、周期和向心加速度与自身质量有关吗?????

（一）建立模型————运动天体做匀速圆周运动1、万有引力提供向心力2、物体在天体表面时受到的万有引力近似等于重力??（二）两条思路2、线速度与轨道半径3、角速度与轨道半径4、周期与轨道半径1、向心加速度与轨道半径????r越大,a越小r越大,v越小r越大,ω越小r越大,T越大r越大，运动的越慢学习任务二天体运行参量的分析与计算学习任务二

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学习任务二?

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3.四个重要结论学习任务二项目推导式关系式结论v与r的关系r越大,v越小ω与r的关系r越大,ω越小T与r的关系r越大,T越大an与r的关系r越大,an越小口诀:“高轨低速周期长,低轨高速周期短”.

?学习任务三星球稳定自转的临界问题学习任务三

例42018年2月,我国500m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms.假设星体为质量均匀分布的球体,已知引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为 ()A.5×109kg/m3B.5×1012kg/m3C.5×1015kg/m3D.5×1018kg/m3学习任务三?C

[质疑创新]海王星被称为“笔尖下发现的行星”,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.在18世纪,人们已经知道太阳系有7颗行星,而天王星的运动轨道与万有引力定律计算出来的轨道总有一些偏差.科学家大胆预测未知行星的存在,根据万有引力定律计算出了这颗“新”行星的轨道并在这轨道附近发现了它.学习任务四发现未知天体学习任务四

实际轨道理论轨道海王星天王星(英)亚当斯(法)勒维耶笔尖下发现的行星：海王星、哈雷彗星。。。学习任务四发现未知天体

理论轨道实际轨道海王星发现之后，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耶列的方法预言另一颗行星的存在。在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗行星——冥王星。学习任务四发现未知天体

预言哈雷彗星回归哈雷依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。发现1531年、1607年和1682年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙，他大胆预言，这三次出现的彗星是同一颗星（图7.3-3），周期约为76年，并预言它将于1758年底或1759年初再次回归。1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986年，它的下次回归将在2061年左右。学习任务四发现未知天