7.3 万有引力理论的成就 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共15张PPT)

(共15张PPT)
6.4 万有引力理论的成就
1、地球表面（附近）的物体，受到地球的万有引力与重力的关系。
复习：
黄金代换式：
2、行星绕太阳运动的向心力由 提供？
F引
一、“称量”地球的质量
卡文迪许
我是能称出地球质量的人。
地球的质量怎样称量
引力常数的测定——卡文迪许扭秤实验
G=6.67×10－11 N·m2/kg2
引力常量的物理意义：它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。
地球表面（附近）的物体，受到地球的万有引力约等于重力。
若已知:
地球表面：g=9.8m/s2，
地球半径：R=6400km，
引力常量：G=6.67×10-11Nm2/kg2
M=6.0×1024kg
结论:
求任意天体质量方法一:
在天体表面，不考虑天体自转的影响:
已知:三个量g、R、G就可以求。
二、计算天体的质量
用上面的方法测量太阳的质量可行吗？
我们可以测出太阳某行星的公转周期T、轨道半径r，能不能由此求出太阳的质量M？
分析：1.将行星的运动看成是匀速圆周运动。
2.万有引力充当向心力 F引=Fn。
结论:
求任意天体质量方法二:
要计算中心天体的质量，找到它的一个环绕天体，测出环绕天体的轨道半径r和环绕周期T，则中心天体质量可求:
F引=Fn
思考：如果不知道环绕天体的周期而是知道它的线速度或角速度，可以求中心天体质量吗？
总结: 应用万有引力定律可以计算天体的质量:
（1）M = v2r/G. （2）M =ω2r3/G.
（3）M = 4π2r3/GT2.（4）M = gR2/G.
三、天体密度的计算
求任意天体质量方法一:
求任意天体质量方法二:
若环绕天体m接近中心天体M表面飞行则密度多少？
r=R
1、引力常量G已知，利用下列哪组数据可以计算出地球的质量 （ ）
A. 地球半径R和地球表面的重力加速度g
B. 卫星绕地球运动的轨道半径r和周期T
C. 卫星绕地球运动的轨道半径r和角速度ω
D. 卫星绕地球运动的线速度v和周期T
ABCD
练习：
2、已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离r和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（ ）
A.月球的质量
B.地球的质量
C.地球的半径
D.月球绕地球运行速度的大小
BD
四、发现未知天体
1.1845年英国人亚当斯和法国天文学家勒威耶据各自独立用万有引力定律计算发现了“海王星”（第8个行星）。
2.1846年9月23日,德国的伽勒在勒维耶预言的位置发现这这颗行星,人们称其为---“笔尖下发现的行星”。
3.1930年3月14日人们用同样的方法发现了— 冥王星
4.用类似的方法，人们又发现了太阳系及太阳系外的其他天体。1705年，英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了一颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归。这就是哈雷彗星。
天王星
海王星
冥王星和卫星