《万有引力理论的成就》万有引力与宇宙航行PPT教学课件

人教版高中物理必修二《万有引力理论的成就》万有引力与宇宙航行PPT教学课件，共25页。

学习目标

1 了解万有引力定律在天文学上的应用.

2 会用万有引力定律计算天体的质量和密度.

3 掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法．

新课引入

是什么力支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？

一、“称量”地球的质量

思考：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=6.67×10-11Nm2/kg2。你能根据这些数据计算地球的质量。

物体m在纬度为θ的位置，万有引力指向地心，分解为两个分力：m随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力。重力是万有引力的一个分力，当忽略了地球的自转时,可认为重力在数值上就等于万有引力大小。

1.理论分析：若不考虑地球自转的影响，地面上物体的重力等于地球对它的引力。

2.数据验证

二、“称量”太阳的质量

问题：前面测量地球质量，但是如果要测太阳的质量，我们又无法在太阳表面做落体运动，还有没有其他办法呀？

三、计算天体的密度

问题：如何计算天体密度？

同理:可用v-r、ω-r、v-T等求质量的方法求天体的密度。

四、发现未知天体

到了 18 世纪，人们已经知道太阳系有 7 颗行星，其中1781 年发现的第七颗行星 —— 天王星的运动轨道有些“古怪”：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差。

1、是天文观测数据不准确？

2、是万有引力定律的准确性有问题？

3、是天王星轨道外面还有一颗未发现的行星？

当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星, 英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶根据天王星的观测资料各自独立地利用万有引力定律计算出来的.这就是后来发现的第八大行星—海王星.

五、预言哈雷彗星回归

哈雷依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。发现 1531 年、1607 年和 1682 年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙，他大胆预言，这三次出现的彗星是同一颗星（图 7.3-3），周期约为 76 年，并预言它将于 1758 年底或 1759 年初再次回归。1759 年 3 月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是 1986 年，它的下次回归将在2061 年左右。

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