7.3 万有引力理论的成就 15张PPT

万有引力理论的成就
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。
问题？
对于地球，我们怎样“称量”它的质量呢？
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。”
那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？
一、“称量”地球的质量
卡文迪什
被称为能称出地球质量的人
例题1：地球的质量到底有多大?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。请你根据这些数据计算地球的质量。
M=6.0×1024kg
　M＝
思考：应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳的质量呢?
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. 卫星绕地球运动的周期T和角速度ω
D. 卫星绕地球运动的线速度V和周期T
ABD
【针对训练1】
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
【针对训练2】
预言哈雷彗星的回归
英文天文学家哈雷依据万有引力定律，用了一年时间计算了24颗彗星的轨道，并成功预言它的回归！
万有引力定律的价值
海王星的发现和1705年英国天文学家哈雷根据万有引力定律正确预言了哈雷彗星的回归最终确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈。
诺贝尔物理学奖获得者，物理学家冯·劳厄说：
“没有任何东西向牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力地树起人们对年轻的物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国…… ”
思考：为什么不同星球上，人能跳的高度会不一样呢？
例1、地球半径为R，地面上的重力加速度为g，那么在离地面高度为h处的人造地球卫星运动速率为
D
A
B、
C、
D、
例2、三颗人造卫星A、B、C在大气层外层空间沿圆形轨道运动，已知mA＝mB＜mC，B、C轨道半径相同，A轨道半径较小，如图所示，则三颗卫星的
A ．线速度的大小vA＝vB＜vC?????????
B．周期的大小关系TA＜TB＝TC
C ．向心加速度的大小关系为aA＞aB＝aC????????
D．B的向心力最小
BCD
小结：运动参量与环绕天体的质量无关
3.如图所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱.已知月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，不考虑月球的自转.求：
(1)月球的质量M；
(2)轨道舱绕月球飞行的周期T.