1、4.万有引力理论的成就,新课标高中物理2（必修） 第六章：万有引力与航天,伊春市第一中学 张留全,目标：1. 会应用万有引力定律计算天体质量、 平均密度以及星体表面的重力加速度2. 发现未知天体,思考:卡文迪许是称出地球质量的人。想一下为什么？ （通过G、g、R来计算地球质量）,一、天体质量的计算,1、对于已知天体半径R，表面重力加速度g，求天体质量,2、已知卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径r，卫星的线速度v，求中心天体质量,3、已知卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径r， 卫星的周期T，求中心天体质量,4、已知卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径r，卫星的角速度，求中心天体质量,注
2、意：解决天体问题，通常把一个天体绕另一个天体运动，看作匀速圆周运动，天体运动所需要的向心力就是处于圆心处天体对它的万有引力提供的.,讨论1：已知地球质量大约是6.01024kg ，地球半径为6370 km，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2 .求：（1）地球赤道表面一质量为10kg物体受到的万有引力.（2）地球赤道表面一质量为10kg物体受到的重力.（3）比较万有引力和重力.,讨论2：登月火箭关闭发动机后，在离月球表面112km的空中沿圆形轨道运行，周期T为120.5min，月球半径是1740km，试计算月球质量.,例1:已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，用以上各量
3、表示地球的质量M.若已知：g=9.8m/s2 R=6400km G=6.6710-11Nm2/kg2求出M.,例2：已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，如果不考虑地球自转的影响，用以上各量表示出地球的平均密度.,二、发现未知天体,海王星和冥王星的发现得益于万有引力定律。1781年发现天王星后，人们发现由万有引力计算出来的天王星的运动总与实际的观测值有微小的差别。多数天文学家认为这种差别是由天王星轨道外的一颗大行星的摄动造成的。1846年，法国人勒维列计算出这颗大行星的位置，并通知柏林天文台。1846年9月23日，德国伽勒在与预报相差不到 的位置上找到了这颗新行星，命名为海
4、王星。,海王星的发现.wmv,同样的方法，人们发现了太阳系的第九颗行星冥王星。冥王星是距太阳最远的大行星，1930年由美国天文学家汤博发现。根据冥王星表面亮度的变化，可以测出它的自转周期为6天9小时17分，直径为20002900Km，一般取2400km。冥王星的平均密度在 之间。表面温度很低，阳面上为58K左右，背面上只有20K。表面上覆盖着一层甲烷冰，当它运行到近日点附近时，甲烷冰升华，形成暂时存在的冥王星大气。冥王星有一颗天然的同步卫星。,冥王星与彗星.wmv,练习,1. 宇航员站在一星球表面上的某处，沿水平方向抛出一个小球.经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间距离为L.若抛出时速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间距离为L.已知该星球半径为R，引力常量为G，求该星球的质量M.,2. 地球半径为R,地面的重力加速度为g.地核的体积约为整个地球体积的16%,地核的质量约为地球质量的34%.试估算地核的平均密度.,3. 质量为M的均匀实心球体半径为R,球心为O点.在球的右测挖去一个半径为R/2的小球,将该小球置于OO连线上距O为L的P点，O为挖去小球后空腔部分的中心，则大球剩余部分对P点小球的引力F为多少?,太阳系,八大行星绕太阳运动的情景,谢谢观赏,山东省潍坊第二中学：,杨善亮,QQ：407524961,
