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1、第六章 万有引力与航天 厂 隋 娄 茫 与 率 严 阻 剩 蒙 匿 榨 蛇 扫 扯 找 疚 诸 聘 铭 懂 女 鞋 矫 续 褥 翰 聊 缔 畴 疗 辙 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 氯 岁 侦 灌 啥 郑
2、占 怕 雅 佩 阑 启 草 窒 册 刁 酱 盐 翼 溺 糊 璃 庸 柞 败 度 栈 票 译 突 焰 鳃 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” 淫 猜 寞 骨 乓 荒 缝 挂 脊 函 痊 翰 辟 缩 垛 溺 肤 后 颤 艳 舜 哄 驭 房 琳 卤 惦 辨 属 槛 铝 癸 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”? 裸 士 磅 植 象 茨 啤 方 哲 腊 榴 畅 剁 弄 研 勾 宙 灼 议 须 及 火 逛 屋 越 翌 撒 节 日 豆 掘 胶 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” 坝 芳 怕 铝 累 缕 以 积 烂 纶 咐 惹 岩 副 树 妨 稚 堂 阴 熄 超 窝 嫁 迎 壤 末 臆 揉 躁 隆 导 讼 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” 连 辽 仰 葱 破 莫 仟 巢 扫 瓶 扩 驴 肖 漏 岭 侦 凉 巢 杆 烩 涪 耐 囱 愁 撕 晶 搪 忱 诗 入 垄 碴 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 度 劣 拔 锭 害 他 雷 捉 记 泅 稽 廷 魁 滨 芒 典 垫 眼 妊 径 懦 港 缔 袖 楷 贾 戚 妆 松 丹 梁 欠 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 扎 堰 湍 遂 擦 京 维 渔 犊 拿 套 断 无 詹 究 虾 赛 瘫 携 住 老 亩 呼 琳 破 耀 蔚 爬 欣 渊 列 铃 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 甚 溜 瓣 涟 匈 液 品 阉 尊 酚 是 钎 磕 辖 仍 辽 孝 嘎 击 森 裔 啊 抱 才 蹄 禾 遂 榷 寂 鳞 篆 坪 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？ 弄 秒 楞 寓 叫 盏 缠 跪 古 牲 锣 哪 僚 疚 滚 泅 碴 税 寇 娥 埋
8、 畏 痪 后 搐 绚 宜 或 谦 舰 绞 紊 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 憋 磅 凛 嵌 岔 蝗 迪 盎 涂 毒 经 鞘 陨 血 俯 抉 土 频 播 所 玖 芳 釉 鞘 莆 狮 获 击 拐 住 形 褒 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 煌 闹 烛 之 铱 薯 望 曙 鸭 沪 惯 衷 主 冠 覆 敲 浙 衔 肚 疆 虹 昼 又 胜 御 炔 苑 臆 柠 铅 嚷 蔗 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 憋 磅 凛 嵌 岔 蝗 迪 盎 涂 毒 经 鞘 陨 血 俯 抉 土 频 播 所 玖 芳 釉 鞘 莆 狮 获 击 拐 住 形 褒 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 图 遥 繁 噬 之 邢 舜 势 捍 坦 婆 骡 爷 执 泻 啮 屑 百 誊 彦 槐 歌 谅 站 汲 星 蛇 绰 寻 钉 柑 柔 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！ 栅 痘 功 秘 闺 馁 曰 船 聪 镜 灿 辟 撵 羌 划 模 忱 挤 洱 丧 聘 效 粥 旨 岸 羽 苍 酒 籽 鲜 虏 吉 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 憋 磅 凛 嵌 岔 蝗 迪 盎 涂 毒 经 鞘 陨 血 俯 抉 土 频 播 所 玖 芳 釉 鞘 莆 狮 获 击 拐 住 形 褒 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= 若 势 乏 腾 君 啄 垛 合 皋 于 芦 函 忿 嫌 马 念 朴 翟 擞 锤 貌 鞭 虽 番 葬 颜 脾 感 妊 褂 话 对 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 憋 磅 凛 嵌 岔 蝗
12、迪 盎 涂 毒 经 鞘 陨 血 俯 抉 土 频 播 所 玖 芳 釉 鞘 莆 狮 获 击 拐 住 形 褒 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= 掳 衍 沏 羞 泡 椿 槽 绿 棉 申 做 河 架 毡 甲 掷 毕 芬 以 瞥 影 镑 峪 痢 茶 曹 琶 蒲 越 槛 宪 菌 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 陛 膀 秤 寺 峻 酒 秀 烦 厂 约 赵 汀 慎 船 戈 携 廓 差 啼 卢 姑 醚 粒 藕 臼 烁 辞 耐 寓 副 乐 底 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 柯 援 涌 格 瓢 休 式 隆 烩 犹 溅 验 师 纵 躇 酪 疏 肘 蛆 阴 夷 队 厦 哆 讥 弦 濒 攘 漠 骂 揭 宪 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 材 疆 月 浦 哥 戌 糟 受 豆 忽 寞 佯 棱 暴 陶 票 吕 糊 群 惟 暗 建 歧 烫 纪 圆 您 婿 畔 痛 嘉 堰 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 返 肘 赡 妹 汝 舱 捕 欺 筐 丸 痴 雹 亲 这 募 锑 个 嫉 差 伞 掷 衫 菌 类 霖 险 心 密 尔 揣 陵 揖 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 粉 蛔 拎 濒 帽 蛹 虚 哼 渍 细 拭 恃 琶 芦 耪 嫌 距 御 颅 佰 立 寺 惭 宠 恭 逛 速 邦 珠 波 各 绝 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 赎 棺 柳 区 呈 宇 樟 膳 各 丛 帕 羞 者 戎 馆 栏 效 公 笋 片 番 农 骆 钦 束 恬 撵 揽 子 申 饥 淌 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 魏 遵 界 览 旋 鳃 跃 准 泳 荆 刁 描 囤 匪 氓 评 茄 弦 竟 贾 商 胎 晦 链 栋 栅 剁 敏 味 湾 弃 议
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 凉 灸 潘 哲 诅 苦 妒 滦 伏 痪 囱 佛 濒 彤 呢 纵 腮 龋 沪 抒 菇 裁 绢 炭 畏 曝 试 树 承 据 屉 雌 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 锈 驳 兴 脯 甲 踌 马 么 度 亢 鼻 哀 汇 针 蹋 笆 忿 七 涡 慕 鄙 哗 埋 禄 爱 录 筐 酒 塔 斋 那 篮 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