人教版高中物理必修二《萬(wàn)有引力理論的成就》萬(wàn)有引力與宇宙航行PPT教學(xué)課件，共25頁(yè)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1 了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用.
2 會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量和密度.
3 掌握綜合運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析具體問(wèn)題的方法．
新課引入
是什么力支配著行星繞著太陽(yáng)做如此和諧而有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)呢？
一、“稱(chēng)量”地球的質(zhì)量
思考：地球的質(zhì)量到底有多大?已知:地球表面g=9.8m/s2，地球半徑R=6400km，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2。你能根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算地球的質(zhì)量。
物體m在緯度為θ的位置，萬(wàn)有引力指向地心，分解為兩個(gè)分力：m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運(yùn)動(dòng)的向心力和重力。重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，當(dāng)忽略了地球的自轉(zhuǎn)時(shí),可認(rèn)為重力在數(shù)值上就等于萬(wàn)有引力大小。
1.理論分析：若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上物體的重力等于地球?qū)λ囊Α?nbsp;
2.數(shù)據(jù)驗(yàn)證
二、“稱(chēng)量”太陽(yáng)的質(zhì)量
問(wèn)題：前面測(cè)量地球質(zhì)量，但是如果要測(cè)太陽(yáng)的質(zhì)量，我們又無(wú)法在太陽(yáng)表面做落體運(yùn)動(dòng)，還有沒(méi)有其他辦法呀？
三、計(jì)算天體的密度
問(wèn)題：如何計(jì)算天體密度？
同理:可用v-r、ω-r、v-T等求質(zhì)量的方法求天體的密度。
四、發(fā)現(xiàn)未知天體
到了 18 世紀(jì)，人們已經(jīng)知道太陽(yáng)系有 7 顆行星，其中1781 年發(fā)現(xiàn)的第七顆行星 —— 天王星的運(yùn)動(dòng)軌道有些“古怪”：根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來(lái)的軌道與實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果總有一些偏差。
1、是天文觀測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確？
2、是萬(wàn)有引力定律的準(zhǔn)確性有問(wèn)題？
3、是天王星軌道外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星？
當(dāng)時(shí)有人預(yù)測(cè)，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星, 英國(guó)劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)年輕的天文愛(ài)好者勒維耶根據(jù)天王星的觀測(cè)資料各自獨(dú)立地利用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來(lái)的.這就是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的第八大行星—海王星.
五、預(yù)言哈雷彗星回歸
哈雷依據(jù)萬(wàn)有引力定律，用一年時(shí)間計(jì)算了它們的軌道。發(fā)現(xiàn) 1531 年、1607 年和 1682 年出現(xiàn)的這三顆彗星軌道看起來(lái)如出一轍，他大膽預(yù)言，這三次出現(xiàn)的彗星是同一顆星（圖 7.3-3），周期約為 76 年，并預(yù)言它將于 1758 年底或 1759 年初再次回歸。1759 年 3 月這顆彗星如期通過(guò)了近日點(diǎn)，它最近一次回歸是 1986 年，它的下次回歸將在2061 年左右。
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