《萬(wàn)有引力的理論成就.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《萬(wàn)有引力的理論成就.ppt(23頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,6.4 萬(wàn)有引力理論的成就,知識(shí)回顧,1:萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是什么,自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟物體質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。,,2:萬(wàn)有引力定律的適用條件是什么,公式適用于兩質(zhì)點(diǎn)之間,,,,“r”是指兩質(zhì)點(diǎn)中心之間的距離; 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)是 兩均勻球體時(shí),r是指兩球體球心之間的距離。,一、“稱量地球的質(zhì)量”,當(dāng)時(shí)已知: 地球的半徑R、地球表面重力加速度g以及卡文迪許自己已測(cè)出的引力常量G. 那么卡文迪許該如何“稱量地球的質(zhì)量”呢?,一、“稱量地球的質(zhì)量”,,科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí),增加一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多的收獲! 馬克吐溫,一、“稱量地球
2、的質(zhì)量”,,,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,,,,,,,一、“稱量地球的質(zhì)量”,,R--------為地球的半徑,g---------地球表面的重力加速度,一宇航員為了估測(cè)一星球的質(zhì)量,他在該星球的表面做自由落體實(shí)驗(yàn):讓小球在離地面h高處自由下落,他測(cè)出經(jīng)時(shí)間t小球落地,又已知該星球的半徑為R,引力常量為G;試估算該星球的質(zhì)量。,2hR2/Gt2,練習(xí):,二、計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量,我們可以測(cè)出太陽(yáng)系某行星的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r,能不能由此求出太陽(yáng)的質(zhì)量M?,分析: 1.將行星的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng).,2.萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力 F引=Fn.,二、計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量,我們可以測(cè)出太陽(yáng)系某行星的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑
3、r,能不能由此求出太陽(yáng)的質(zhì)量M?,F引=Fn,,只可求出中心天體的質(zhì)量, 求不出環(huán)繞天體的質(zhì)量。,二、計(jì)算中心天體的質(zhì)量,已知:地球半徑: R = 6400103m 月亮周期: T = 27.3天2.36106s 月亮軌道半徑: r 60R, 求: 地球的質(zhì)量M?,F引=Fn,二、計(jì)算中心天體的質(zhì)量,如果不知道環(huán)繞天體的公轉(zhuǎn)周期,而知道環(huán)繞天體的線速度或角速度及其軌道半徑,能不能求出中心天體的質(zhì)量?,F引=Fn,登月密封艙在離月球表面h處的空中沿圓形軌道運(yùn)行,周期是T,已知月球的半徑是R,萬(wàn)有引力常數(shù)是G,據(jù)此試計(jì)算月球的質(zhì)量。,練習(xí):,,三、計(jì)算天體的密度,已知太陽(yáng)某行星的公轉(zhuǎn)周期T、軌
4、道半徑r,太陽(yáng)的半徑R,求太陽(yáng)的密度?,F引=Fn,三、計(jì)算天體的密度,已知太陽(yáng)某行星的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r,太陽(yáng)的半徑R,求太陽(yáng)的密度?,F引=Fn,三、計(jì)算天體的密度,已知地球的一顆人造衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期T、軌道半徑r,地球的半徑R,求地球的密度?,此衛(wèi)星是一近地衛(wèi)星,地球的密度又是多少呢?,四、發(fā)現(xiàn)未知天體,背景: 1781年由英國(guó)物理學(xué)家威廉赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星,但人們觀測(cè)到的天王星的運(yùn)行軌跡與萬(wàn)有引力定律推測(cè)的結(jié)果有一些誤差,四、發(fā)現(xiàn)未知天體,,,四、發(fā)現(xiàn)未知天體,背景: 1781年由英國(guó)物理學(xué)家威廉赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星,但人們觀測(cè)到的天王星的運(yùn)行軌跡與萬(wàn)有引力定律推測(cè)的結(jié)果有一些誤差
5、,1:1845年英國(guó)人亞當(dāng)斯和法國(guó)天文學(xué)家勒威耶據(jù)各自獨(dú)立用萬(wàn)有引力定律計(jì)算發(fā)現(xiàn)了“海王星”(第8個(gè)行星)。 2:1930年3月14日人們發(fā)現(xiàn)了曾被稱為太陽(yáng)系第9個(gè)行星 冥王星,小結(jié):基本思路,2.將行星(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成 是勻速圓周運(yùn)動(dòng).,3.萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力 F引=F向.,1. 在星體表面附近 F引=G重,,,中心天體M,,轉(zhuǎn)動(dòng)天體m,,軌道半經(jīng)r,,明確各個(gè)物理量,,天體半經(jīng)R,練習(xí):,1:利用下列哪組數(shù)據(jù)可以算出地球的質(zhì)量 ( ) A:已知地球的半徑r和地球表面的重力加速度g B:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和周期T C:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和速度v D:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度V和周期T,ABCD,