人教版（2019）必修第二册7.3 万有引力理论的成就 课件（16张PPT）

(共16张PPT)
万有引力理论的成就
阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句什么名言？
“给我一个支点，我可以撬动地球。”
那我们又是怎么知道巨大的地球的质量呢
那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？
答案:不能
1.不考虑地球自转的情况下，物体所受重力与地球对物体之间的万有引力是什么关系？
由于g、R在卡文迪许之前已经知道，而卡文迪许测出G后，就意味着也测出了地球的质量。
卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的人”！
2.关系式：
一、“科学真是迷人”——地球质量的计算
思考:太阳是一个火热的球体，我们无法得知其上的重力加速度，那如何来求太阳的质量呢？
二、天体质量的计算
从以下几个方面去考虑：
（1）地球公转实际轨道是什么形状？
圆轨道做匀速圆周运动
椭圆
为了解决问题的方便，我们通常可以认为地球在绕怎样的轨道做什么运动？
近似
如何测量太阳的质量
（2）地球作圆周运动的向心力是由谁来提供的？
太阳对地球的引力，即F引=F向
如何测量太阳的质量
（3）动力学方程——万有引力充当向心力
从而求出太阳的质量
F引=F向 即
探究二 如何测量太阳的质量
设质量为m的天体以一定的v，ω、T绕另一天体做半径为r的匀速圆周运动，求中心天体的质量M
根据
可得：
中心天体质量的计算
总结计算天体质量的方法
法一：利用天体表面物体的重力等于万有引力
需知天体的R，和其表面的g
法二：利用天体的卫星，所受万有引力提供向心力
需知卫星的r、T
注意：
在计算天体质量时，应将该天体作为 天体，
研究它的 天体的运动，根据 力
提供 建立方程，计算 天体的质量。
该算法能计算环绕天体的质量吗？
为什么？
中心
环绕
万有引
向心力
中心
背景：1781年由英国物理学家威廉．赫歇尔发现的第七颗行星——天王星的运动轨道有些“古怪”：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差……
1、海王星的发现
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” 。
笔尖下发现的行星—海王星
发现未知天体
为了研究太阳演化进程，需知道太阳的质量M.已知地球的半径 R，地球的质量 m，日地中心的距离 r，地球表面的重力加速度 g，公转周期为T，试估算目前太阳的质量M.（引力常数未知)
解：由F引=Fn得
有黄金代换式可得：
联立两式得
当堂检测
谢谢聆听！