7.3万有引力理论的成就 课件（共14张ppt）
文档属性
| 名称 | 7.3万有引力理论的成就 课件（共14张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1017.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-28 17:59:51 | ||
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文档简介
(共14张PPT)
万有引力理论的成就
学习目标
①理解“称量地球质量”的基本思路，了解万有引力定律在天文学中的重要应用；
②理解计算太阳的质量的基本思路，
会用万有引力定律计算天体的质量，进而计算天体密度；
③认识万有引力定律的科学成就，体会科学的迷要魅力，明确成功的理论不仅仅能解释已知事实，还能预言未知现象；
问题导引
？1、地球上如何称量物体的质量，而对于我们居住的地球，我们又如何知道它的质量
2、地面上的物体做什么运动，受力情况如何
3、为了“测出”物体的质量，我们需要做怎样的简化
4、你能够推出地球质量的表达式吗？式中的量是否可观测
5、为什么卡文迪许将自己的实验成就说成是“称量”地球的质量
阅读Ｐ55—58思考上面的问题
一、（1）称量地球的质量—重力加速度法
重力是万有引力的一个分力，当地球自转时,万有引力一部分提供向心力，但这部分只占万有引力的0.03%，可认为地面上的物体重力在数值上就等于万有引力大小。
黄金代换式：适用于任何天体，其中 M为某星体质量，R为该星体半径，g为该星体表面的重力加速度
条件：近地卫星
Fn
G
θ
m
F引
推广：通常已知星球表面的重力加速度g，星球自身的半径R，可求星球自身质量。
利用环绕地球做匀速圆周运动的物体来称量
近似视为匀速圆周运动
思考：以上方式求得的质量是中心天体质量还是环绕天体质量？
（2）称量地球的质量—环绕法
二.计算中心天体的质量
行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
(1)研究行星(地) →计算恒星(日)的质量；
(2)研究卫星(月) →计算行星(地)的质量；
(3)研究航天器→计算卫星(月)的质量。
月球
航天器
三、计算天体的密度
重力加速度法：
思路：①先求出星球的质量。
②再根据 , ,求出密度。（R是星球自身的半径）
环绕法：
注意：当卫星环绕天体表面运动时，其轨道半径r近似等于天体半径R（即R=r），则天体密度为
四.发现未知天体
1781年由英国物理学家威廉．赫歇尔发现了天王星，并测算其轨道半径和周期，证明它是太阳系的行星。
人们发现：根据万有引力定律计算的轨道与实际观测的的结果总有一些偏差， 猜想其其轨道外还有行星。 英国剑桥大学生亚当斯和法国天文学家勒维耶，根据天王星的观测资料，各自独立用万有引力定律计算出“新”行星的轨道。
1846年9月23日晚，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了该行星——海王星。
1.“笔尖下发现的行星”——海王星
2. 冥王星的发现
海王星发现之后，经过观测研究，天文学家们认为，就算把海王星施加给天王星的影响考虑进去，还是不能完全使天王星的计算位置与观测结果相符。
天文学家们还发现海王星的运动也不正常，因此推测，在海王星外应该还有一颗行星。
1930年3月14日，汤博发现了这颗新星——冥王星。
海王星
冥王星
五.预言哈雷彗星回归
英国天文学家哈雷从 1337 年到 1698 年的彗星记录中挑选了 24 颗彗星，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，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。
六.万有引力理论的其他应用
牛顿还用月球和太阳的万有引力解释了潮汐现象，
用万有引力定律和其他力学定律，推测地球呈赤道处略为隆起的扁平形状。
万有引力定律可以用于分析地球表面重力加速度微小差异的原因，以及指导重力探矿。
除了上述成就外，万有引力定律的另一重要应用将在下节讲述。
练习：课本Ｐ58：1—4
1.天体质量的计算：
地面（或某星球表面）的物体的重力近似等于万有引力
(2) 环绕天体所需的向心力由中心天体对环绕天体的万有引力提供
2.天体密度计算 ：天体密度=天体质量/天体体积
内容小结
物理之美 在于千变万化
物理之魅力 万变不离其宗
万有引力理论的成就
学习目标
①理解“称量地球质量”的基本思路，了解万有引力定律在天文学中的重要应用；
②理解计算太阳的质量的基本思路，
会用万有引力定律计算天体的质量，进而计算天体密度；
③认识万有引力定律的科学成就，体会科学的迷要魅力，明确成功的理论不仅仅能解释已知事实，还能预言未知现象；
问题导引
？1、地球上如何称量物体的质量，而对于我们居住的地球，我们又如何知道它的质量
2、地面上的物体做什么运动，受力情况如何
3、为了“测出”物体的质量，我们需要做怎样的简化
4、你能够推出地球质量的表达式吗？式中的量是否可观测
5、为什么卡文迪许将自己的实验成就说成是“称量”地球的质量
阅读Ｐ55—58思考上面的问题
一、（1）称量地球的质量—重力加速度法
重力是万有引力的一个分力，当地球自转时,万有引力一部分提供向心力，但这部分只占万有引力的0.03%，可认为地面上的物体重力在数值上就等于万有引力大小。
黄金代换式：适用于任何天体，其中 M为某星体质量，R为该星体半径，g为该星体表面的重力加速度
条件：近地卫星
Fn
G
θ
m
F引
推广：通常已知星球表面的重力加速度g，星球自身的半径R，可求星球自身质量。
利用环绕地球做匀速圆周运动的物体来称量
近似视为匀速圆周运动
思考：以上方式求得的质量是中心天体质量还是环绕天体质量？
（2）称量地球的质量—环绕法
二.计算中心天体的质量
行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
(1)研究行星(地) →计算恒星(日)的质量；
(2)研究卫星(月) →计算行星(地)的质量；
(3)研究航天器→计算卫星(月)的质量。
月球
航天器
三、计算天体的密度
重力加速度法：
思路：①先求出星球的质量。
②再根据 , ,求出密度。（R是星球自身的半径）
环绕法：
注意：当卫星环绕天体表面运动时，其轨道半径r近似等于天体半径R（即R=r），则天体密度为
四.发现未知天体
1781年由英国物理学家威廉．赫歇尔发现了天王星，并测算其轨道半径和周期，证明它是太阳系的行星。
人们发现：根据万有引力定律计算的轨道与实际观测的的结果总有一些偏差， 猜想其其轨道外还有行星。 英国剑桥大学生亚当斯和法国天文学家勒维耶，根据天王星的观测资料，各自独立用万有引力定律计算出“新”行星的轨道。
1846年9月23日晚，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了该行星——海王星。
1.“笔尖下发现的行星”——海王星
2. 冥王星的发现
海王星发现之后，经过观测研究，天文学家们认为，就算把海王星施加给天王星的影响考虑进去，还是不能完全使天王星的计算位置与观测结果相符。
天文学家们还发现海王星的运动也不正常，因此推测，在海王星外应该还有一颗行星。
1930年3月14日，汤博发现了这颗新星——冥王星。
海王星
冥王星
五.预言哈雷彗星回归
英国天文学家哈雷从 1337 年到 1698 年的彗星记录中挑选了 24 颗彗星，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，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。
六.万有引力理论的其他应用
牛顿还用月球和太阳的万有引力解释了潮汐现象，
用万有引力定律和其他力学定律，推测地球呈赤道处略为隆起的扁平形状。
万有引力定律可以用于分析地球表面重力加速度微小差异的原因，以及指导重力探矿。
除了上述成就外，万有引力定律的另一重要应用将在下节讲述。
练习：课本Ｐ58：1—4
1.天体质量的计算：
地面（或某星球表面）的物体的重力近似等于万有引力
(2) 环绕天体所需的向心力由中心天体对环绕天体的万有引力提供
2.天体密度计算 ：天体密度=天体质量/天体体积
内容小结
物理之美 在于千变万化
物理之魅力 万变不离其宗