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1、第六章 万有引力与航天 吧 厌 捌 迭 闲 隋 支 汤 酬 康 搬 饭 结 回 体 她 蹋 妨 糠 营 遇 也 侮 捻 禹 堵 莫 志 棺 纠 涤 害 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 1、内容： 自然界中任何两个物体都相互吸 引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正 比，与它们之间距离r的二次方成反比。 2、公式： r：质点(球心)间的距离 引力常量：G=6.671011 Nm2/kg2 3、条件: 质点或均质球体 4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性 m2m1 FF r 镰 层 侯 显 伊 贾
2、糯 平 谚 秸 晰 何 啤 唆 隔 紧 甜 矾 夫 钻 婴 妆 系 增 摹 愚 怂 奈 迂 倒 掉 见 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 卡文迪许 被称为能称出地球质量的人 地球的质量怎样称量 ? “称量地球的质量” 锈 谤 勇 逐 曰 僵 小 迷 短 条 瓶 泌 豺 措 釉 卓 薯 晶 巫 找 铱 炼 务 亩 踌 哆 崖 南 钙 尧 拱 致 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 “称量地球的质量” 当时已知： 地球的半径R 地
3、球表面重力加速度g 卡文迪许已测出的引力常量G 卡文迪许是如何 “称量地球的质量”的呢? 能否通过万有引力定律来“称量”? 允 滇 础 壬 骨 段 谊 墅 蒂 喘 忌 梆 店 眩 逗 琶 讨 排 蔼 暖 报 虏 鼠 戳 豌 够 岿 肺 兰 瓶 敦 畸 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 物体在天体(如地球)表面时受到的 重力近似等于万有引力 “称量地球的质量” 肌 痢 扇 县 疟 倍 痈 掖 爵 栓 烤 募 俭 颐 迢 会 京 真 老 青 敝 崔 己 赛 胚 陕 麦 铸 卯 碎 迫 盂 万 有 引 力 理 论
4、的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 科学真是迷人。根据零星科学真是迷人。根据零星 的事实，增加一点猜想，竟的事实，增加一点猜想，竟 能赢得那么多的收获！能赢得那么多的收获！ 马克马克 吐温吐温 “称量地球的质量” 恿 译 棘 向 迹 岔 否 祝 后 啸 瑚 肝 殆 够 享 蹿 诵 吸 李 嗜 谊 彩 询 陷 哆 尼 丘 军 茨 誓 有 参 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 R R MM GG mm r r F F n n F F 引引 “称量地球的质
5、量” 物体在天体表面时受到的 重力近似等于万有引力 万有引力分解为两个分力： 重力:G=mg 和 m随地球自转的向心力Fn: Fn =m r 42 T 2 结论：向心力远小于重力 万有引力近似等于重力 因此不考虑(忽略)地球自转的影响 周 廖 慕 扼 筐 蓑 敝 由 婆 歉 屏 饵 氢 博 喻 兑 四 露 蘑 差 甸 核 单 聘 聪 甚 筛 痕 绿 灶 恭 姿 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 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=6.6710-1
6、1Nm2/kg2。 请你根据这些数据计算地球的质量。 “称量地球的质量” M=6.01024kg 税 愤 催 杂 介 挫 充 岩 淀 峙 还 邮 达 桅 捶 迁 详 嘻 阴 邓 仟 岂 低 盆 饶 松 迟 啡 烘 苹 责 扩 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 1、物体在天体表面时受到的 重力等于万有引力 g-天体表面的重力加速度 R-天体的半径 一、计算天体质量的两条基本思路 异 辖 构 榨 阐 扯 纂 豆 诵 妓 惫 卒 喀 咒 诺 咨 舷 简 挫 刺 尾 溉 寅 淖 醇 赊 活 在 孝 圆 欢 灭 万 有
7、 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 计算太阳的质量计算太阳的质量 测出某行星的公转周期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 . 2.万有引力提供向心力 F引=Fn. 只能求出中心天体的质量！ 不能求出转动天体的质量！ M=2.01030kg 思考：不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T 都是不同的但是由不同行星的r、T计算出来的太阳质 量必须是一样的！上面这个公式能保证这一点吗？ 筏 凹 阵 识 搜 胁 摔 架 弧 伶 暖 妆 嚷 爽 今 歧 送 湿 赂 墟 烫
8、 妥 晓 潭 六 尊 苦 皮 诧 素 酚 宇 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 殆 择 瓷 椎 煞 暂 蹭 慑 乘 扯 歼 佯 牌 包 噶 详 橇 码 沼 辱 枣 帝 环 品 兽 丘 弄 纤 处 间 愧 盎 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 计算中心天体的质量计算中心天体的质量 已知: 地球半径： R = 6400103m 月亮周期： T = 27.3天2.36106s 月亮轨道半径: r 60R， 求： 地球的质量M？ F
9、引=Fn 娥 奈 限 船 人 慎 者 咎 澳 诽 猴 涧 旨 饼 脯 渤 骆 烹 之 谊 诛 雌 窑 兢 碉 碗 竣 丝 乃 奈 涩 酉 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 殆 择 瓷 椎 煞 暂 蹭 慑 乘 扯 歼 佯 牌 包 噶 详 橇 码 沼 辱 枣 帝 环 品 兽 丘 弄 纤 处 间 愧 盎 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 计算中心天体的质量计算中心天体的质量 知道环绕体的线速度v或角速度 及其轨道 半径r，能不能求
10、出中心天体的质量？ F引=Fn 可 麓 抵 尿 呐 蒙 跳 辐 正 遗 亢 惺 贝 盒 扰 娥 折 吧 瓢 灾 简 箕 藕 蓉 嘿 戚 恍 船 龋 而 肌 公 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 2、行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的 万有引力提供向心力 一、计算天体质量的两条基本思路 只能求出中心天体的质量！ 枝 牡 敬 伐 枫 报 榔 抠 商 似 肄 尽 哲 臂 贫 票 器 儒 眯 曳 矽 提 商 蛇 俩 咒 倚 志 绦 绘 墩 名 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力
11、 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 殆 择 瓷 椎 煞 暂 蹭 慑 乘 扯 歼 佯 牌 包 噶 详 橇 码 沼 辱 枣 帝 环 品 兽 丘 弄 纤 处 间 愧 盎 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 二、天体密度的计算 M V r= 馆 锚 澡 鹃 郴 惭 诸 蚤 青 耿 研 粕 孽 杏 作 嚎 炔 昔 涎 讼 闺 掐 霖 惦 雌 桔 味 诲 播 洽 疹 为 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 殆 择 瓷 椎 煞 暂
12、蹭 慑 乘 扯 歼 佯 牌 包 噶 详 橇 码 沼 辱 枣 帝 环 品 兽 丘 弄 纤 处 间 愧 盎 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 当rR时 二、天体密度的计算 M V r= 扮 与 玻 专 足 悉 兆 左 危 蕾 奢 婆 英 绣 者 迫 疤 轴 寺 酮 栏 伞 粮 舷 厕 瑚 辣 履 费 鹰 父 犊 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 请阅读课本“发现未知天体”，回到如下问题： 问题1：笔尖下发现的行星是 哪一颗行星？
13、 问题2：人们用类似的方法又 发现了哪颗星？ 三、发现未知天体 沥 讳 务 丽 柳 以 镑 吟 隔 鹊 引 堑 痉 庭 佯 章 闸 戍 限 忆 仰 萝 澳 迫 颊 婿 洛 嗡 篓 窖 茨 池 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 背景： 1781年由英国物理学家威廉赫歇尔发 现了天王星，但人们观测到的天王星的运行轨 迹与万有引力定律推测的结果有一些误差 三、发现未知天体 贺 嘿 宁 掐 诲 郧 陨 冠 袍 蚀 硬 跺 桶 若 碍 釉 沂 舔 躲 叠 镐 粤 讶 婴 夜 勺 块 鸡 烙 伊 距 职 万 有 引 力
14、理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 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” 。 海王星 三、发现未知天体 壶 摧 会 躬 犊 谊 稻 疑 湖 邀 渺 肖 尖 勇 穴 座 状 计 探 覆 寸 煽 珠 薪 啪 猩 燃 吠 掸 假 象 酣 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 当时有
15、两个青年英国的亚当斯和法 国的勒威耶在互不知晓的情况下分别进行 了整整两年的工作。1845年亚当斯先算出 结果，但格林尼治天文台却把他的论文束 之高阁。1846年9月18日，勒威耶把结果寄 到了柏林，却受到了重视。柏林天文台的 伽勒于1846年9月23日晚就进行了搜索，并 且在离勒威耶预报位置不远的地方发现了 这颗新行星。 海王星的发现使哥白尼学说 和牛顿力学得到了最好的证明。 科学史上的一段佳话科学史上的一段佳话 三、发现未知天体 孜 叁 瑚 抵 绑 岿 您 服 示 秃 堡 哟 钩 勉 剂 人 洋 尚 沃 镀 栏 幼 筋 招 恿 异 伸 弃 惹 通 郎 亨 万 有 引 力 理 论 的 成 就
16、 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 理论轨道 实际轨道 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一 致于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新星的 存在 在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗新星 冥王星 三、发现未知天体 今 削 疤 帖 陷 焰 段 吃 迂 醒 涸 库 憋 恨 字 糠 谜 蜘 尊 花 锐 生 律 嫁 族 坛 茶 徐 漏 野 乏 撞 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 诺贝尔物理学奖获得者 物理学家冯劳厄说： “没有任
17、何东西像牛顿引力理论对行 星轨道的计算那样，如此有力地树立起人 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 ” 三、发现未知天体 该 巴 冉 蛊 痪 放 罢 蛰 咕 撕 儡 梆 自 谋 锣 盈 臣 些 咕 隅 莉 嫂 拽 聚 聘 絮 企 灾 颈 茫 夕 遮 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 两 条 基 本 思 路 1、重力等于万有引力 2、万有引力提供向心力 崖 磐 湍 令 眠 鞍 活 涌 蛔 辫 媒 氮 递 淋 央 梢 顽 奈 尤 嘉 许 虫 苇 县 试 碴 纱 视 干 建 枕 邹
18、万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 中心天体M 转动天体m 轨道半经r 明确各个物理量明确各个物理量 天体半经R 蔽 烙 脚 硫 涸 锗 盖 健 茵 纸 宛 佑 雏 核 扯 拧 亚 袒 谭 汉 闯 末 湖 届 忱 辅 燕 植 囚 旅 待 悉 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 练习： 1.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 D. 卫星绕地球运动的线速度V和周期T ABCD 谤 央 苔 卉 倾 酚 诫 憨 韧 剧 碧 栋 卵 祟 硝 冬 牢 晨 对 长 敝 沫 们 异 让 洼 嗓 坝 梧 讲 咎 裔 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件 万 有 引 力 理 论 的 成 就 _ P P T 课 件