人教版高中物理必修二《萬有引力理論的成就》萬有引力與宇宙航行PPT教學(xué)課件，共25頁。
學(xué)習(xí)目標
1 了解萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用.
2 會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量和密度.
3 掌握綜合運用萬有引力定律和圓周運動學(xué)知識分析具體問題的方法．
新課引入
是什么力支配著行星繞著太陽做如此和諧而有規(guī)律的運動呢？
一、“稱量”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)計算地球的質(zhì)量。
物體m在緯度為θ的位置，萬有引力指向地心，分解為兩個分力：m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運動的向心力和重力。重力是萬有引力的一個分力，當忽略了地球的自轉(zhuǎn)時,可認為重力在數(shù)值上就等于萬有引力大小。
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)驗證
二、“稱量”太陽的質(zhì)量
問題：前面測量地球質(zhì)量，但是如果要測太陽的質(zhì)量，我們又無法在太陽表面做落體運動，還有沒有其他辦法呀？
三、計算天體的密度
問題：如何計算天體密度？
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，人們已經(jīng)知道太陽系有 7 顆行星，其中1781 年發(fā)現(xiàn)的第七顆行星 —— 天王星的運動軌道有些“古怪”：根據(jù)萬有引力定律計算出來的軌道與實際觀測的結(jié)果總有一些偏差。
1、是天文觀測數(shù)據(jù)不準確？
2、是萬有引力定律的準確性有問題？
3、是天王星軌道外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星？
當時有人預(yù)測，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星, 英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當斯和法國年輕的天文愛好者勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料各自獨立地利用萬有引力定律計算出來的.這就是后來發(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)萬有引力定律，用一年時間計算了它們的軌道。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了近日點，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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