萬(wàn)有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)課件滬教版

5.3萬(wàn)有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)5.3萬(wàn)有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)課件滬教版天王星的實(shí)際運(yùn)行軌道與根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算的理論軌道有偏差。英國(guó)劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)天文學(xué)家勒維烈各自獨(dú)立通過(guò)理論計(jì)算預(yù)測(cè)新行星軌道。你知道當(dāng)初人們是如何發(fā)現(xiàn)海王星的嗎？理論軌道實(shí)際軌道勒維烈[法國(guó)]亞當(dāng)斯[英國(guó)]天王星的實(shí)際運(yùn)行軌道與根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算的理論軌道有偏差。1846年德國(guó)天文學(xué)家伽勒于9月23晚在勒維烈所指出的那個(gè)位置，果然發(fā)現(xiàn)了一顆原有星圖上沒(méi)有的行星，這就是后來(lái)被稱為海王星的太陽(yáng)系的第八顆行星！伽勒[德國(guó)]你知道當(dāng)初人們是如何發(fā)現(xiàn)海王星的嗎？1846年德國(guó)天文學(xué)家伽勒于9月23晚在勒維烈所指出的那個(gè)位哈雷彗星的預(yù)報(bào)如果彗星根據(jù)我的預(yù)言確實(shí)在1758或1759年回來(lái)了,公平的后人大概不會(huì)拒絕承認(rèn)這是由一位英國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)的。

哈雷[英國(guó)]哈雷通過(guò)觀察和研究發(fā)現(xiàn)

1682年、1607年和1531年出現(xiàn)的這三顆彗星軌道看起來(lái)如出一轍。這三顆彗星可能是同一顆彗星的三次回歸。但哈雷沒(méi)有立即下此結(jié)論，而是不厭其煩地向前搜索。發(fā)現(xiàn)1456年、1378年、1301年、1245年，一直到1066年，歷史上都有大彗星的記錄。在通過(guò)大量的觀測(cè)研究和計(jì)算后他大膽預(yù)言，1682年出現(xiàn)的這顆彗星將于1758年底到759年初會(huì)再次光臨地球。哈雷彗星的預(yù)報(bào)如果彗星根據(jù)我的預(yù)言確實(shí)在1758或哈雷[英國(guó)證明了萬(wàn)有力定律的正確性；顯示了理論的強(qiáng)大威力；顯示了萬(wàn)有引力定律對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)的重要意義。海王星的發(fā)現(xiàn)和哈雷彗星的預(yù)報(bào)的意義海王星地貌哈雷彗星證明了萬(wàn)有力定律的正確性；海王星的發(fā)現(xiàn)和哈雷彗星的預(yù)報(bào)的意義1.基本思路應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體運(yùn)動(dòng)將天體的運(yùn)動(dòng)看成

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力,

即：F引=F向(2)在天體表面或表面附近，重力等于萬(wàn)有引力，即：mg=F引1.基本思路應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體運(yùn)動(dòng)將天體的運(yùn)動(dòng)看成(2基本公式應(yīng)用時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析基本公式應(yīng)用時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析中心天體M

軌道半經(jīng)r天體運(yùn)動(dòng)理想化模型明確各個(gè)物理量天體半經(jīng)R環(huán)繞天體m天體半經(jīng)R中心天體M軌道半經(jīng)r天體運(yùn)動(dòng)理想化模型明確各個(gè)物理量天萬(wàn)有引力公式與向心力公式結(jié)合推導(dǎo)萬(wàn)有引力公式與向心力公式結(jié)合推導(dǎo)線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系r增大a減小減小r增大r增大V減小T增大r增大線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系r增大a減天體質(zhì)量的計(jì)算(方法一.環(huán)繞法)說(shuō)明：此方法只能求解中心天體質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體質(zhì)量天體質(zhì)量的計(jì)算(方法一.環(huán)繞法)說(shuō)明：此方法只能求解中心天體已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g可求天體的質(zhì)量天體質(zhì)量的計(jì)算(方法二.代換法)已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g可求天體的質(zhì)量天體地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期T=365天≈3.15×107s平均軌道半徑r=1.5×1011m。太陽(yáng)的質(zhì)量是多大？

案例解答：設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M，則由可得地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期T=365天≈3.15×107s平均軌道半探究·練習(xí)如何測(cè)量地球的質(zhì)量?

月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期：T=27.3天≈2.36×106s月球到地球的距離r=3.84×108m代入數(shù)據(jù)得：探究·練習(xí)如何測(cè)量地球的質(zhì)量?月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期：T=2地表重力加速度:g=9.8m/s2地球半徑：R

=6400km=6.4×106m引力常量：Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2如何測(cè)量地球的質(zhì)量?

探究·練習(xí)代入數(shù)據(jù)得：地表重力加速度:g=9.8m/s2如何測(cè)量地球的質(zhì)量?利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出木星的質(zhì)量（已知引力常量為G）（）A已知木星的半徑R和木星表面的重力加速度gB已知木星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

r和線速度vC已知衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v

和周期TD已知衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v

和周期T課堂練習(xí)ACD利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出木星的質(zhì)量課堂練習(xí)ACD解答：使一個(gè)靜止開(kāi)始自由下落，用刻度尺測(cè)量下落的高度h，用秒表測(cè)量下落時(shí)間t則根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有課堂練習(xí)一位航天員來(lái)到一顆未知星球上，已知該星球半徑為R，利用秒表和刻度尺設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，估算出該星球的質(zhì)量。所以則解答：使一個(gè)靜止開(kāi)始自由下落，用刻度尺測(cè)量下落的高度h，用秒四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路四.應(yīng)用二－天體密度的計(jì)算基本思路：

根據(jù)上面兩種方式算出中心天體的質(zhì)量M，結(jié)合球體體積計(jì)算公式物體的密度計(jì)算公式求出中心天體的密度四.應(yīng)用二－天體密度的計(jì)算基本思路：四.應(yīng)用二－天體密度的計(jì)算當(dāng)r≈R時(shí)四.應(yīng)用二－天體密度的計(jì)算當(dāng)r≈R時(shí)天體密度的計(jì)算天體密度的計(jì)算小結(jié)一應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可以發(fā)現(xiàn)未知天體二應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可以計(jì)算天體的質(zhì)量:小結(jié)一應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可以發(fā)現(xiàn)未知天體二應(yīng)用萬(wàn)有引力定律有了堅(jiān)定的意志，就等于給雙腳添了一對(duì)翅膀。一個(gè)人的價(jià)值在于他的才華，而不在他的衣飾。生活就像海洋，只有意志堅(jiān)強(qiáng)的人，才能到達(dá)彼岸。讀一切好的書(shū)，就是和許多高尚的人說(shuō)話。最聰明的人是最不愿浪費(fèi)時(shí)間的人。有了堅(jiān)定的意志，就等于給雙腳添了一對(duì)翅膀。

5.3萬(wàn)有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)5.3萬(wàn)有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)課件滬教版天王星的實(shí)際運(yùn)行軌道與根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算的理論軌道有偏差。英國(guó)劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)天文學(xué)家勒維烈各自獨(dú)立通過(guò)理論計(jì)算預(yù)測(cè)新行星軌道。你知道當(dāng)初人們是如何發(fā)現(xiàn)海王星的嗎？理論軌道實(shí)際軌道勒維烈[法國(guó)]亞當(dāng)斯[英國(guó)]天王星的實(shí)際運(yùn)行軌道與根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算的理論軌道有偏差。1846年德國(guó)天文學(xué)家伽勒于9月23晚在勒維烈所指出的那個(gè)位置，果然發(fā)現(xiàn)了一顆原有星圖上沒(méi)有的行星，這就是后來(lái)被稱為海王星的太陽(yáng)系的第八顆行星！伽勒[德國(guó)]你知道當(dāng)初人們是如何發(fā)現(xiàn)海王星的嗎？1846年德國(guó)天文學(xué)家伽勒于9月23晚在勒維烈所指出的那個(gè)位哈雷彗星的預(yù)報(bào)如果彗星根據(jù)我的預(yù)言確實(shí)在1758或1759年回來(lái)了,公平的后人大概不會(huì)拒絕承認(rèn)這是由一位英國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)的。

哈雷[英國(guó)]哈雷通過(guò)觀察和研究發(fā)現(xiàn)

1682年、1607年和1531年出現(xiàn)的這三顆彗星軌道看起來(lái)如出一轍。這三顆彗星可能是同一顆彗星的三次回歸。但哈雷沒(méi)有立即下此結(jié)論，而是不厭其煩地向前搜索。發(fā)現(xiàn)1456年、1378年、1301年、1245年，一直到1066年，歷史上都有大彗星的記錄。在通過(guò)大量的觀測(cè)研究和計(jì)算后他大膽預(yù)言，1682年出現(xiàn)的這顆彗星將于1758年底到759年初會(huì)再次光臨地球。哈雷彗星的預(yù)報(bào)如果彗星根據(jù)我的預(yù)言確實(shí)在1758或哈雷[英國(guó)證明了萬(wàn)有力定律的正確性；顯示了理論的強(qiáng)大威力；顯示了萬(wàn)有引力定律對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)的重要意義。海王星的發(fā)現(xiàn)和哈雷彗星的預(yù)報(bào)的意義海王星地貌哈雷彗星證明了萬(wàn)有力定律的正確性；海王星的發(fā)現(xiàn)和哈雷彗星的預(yù)報(bào)的意義1.基本思路應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體運(yùn)動(dòng)將天體的運(yùn)動(dòng)看成

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力,

即：F引=F向(2)在天體表面或表面附近，重力等于萬(wàn)有引力，即：mg=F引1.基本思路應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體運(yùn)動(dòng)將天體的運(yùn)動(dòng)看成(2基本公式應(yīng)用時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析基本公式應(yīng)用時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析中心天體M

軌道半經(jīng)r天體運(yùn)動(dòng)理想化模型明確各個(gè)物理量天體半經(jīng)R環(huán)繞天體m天體半經(jīng)R中心天體M軌道半經(jīng)r天體運(yùn)動(dòng)理想化模型明確各個(gè)物理量天萬(wàn)有引力公式與向心力公式結(jié)合推導(dǎo)萬(wàn)有引力公式與向心力公式結(jié)合推導(dǎo)線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系r增大a減小減小r增大r增大V減小T增大r增大線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系r增大a減天體質(zhì)量的計(jì)算(方法一.環(huán)繞法)說(shuō)明：此方法只能求解中心天體質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體質(zhì)量天體質(zhì)量的計(jì)算(方法一.環(huán)繞法)說(shuō)明：此方法只能求解中心天體已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g可求天體的質(zhì)量天體質(zhì)量的計(jì)算(方法二.代換法)已知天體的球體半徑R和球體表面重力加速度g可求天體的質(zhì)量天體地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期T=365天≈3.15×107s平均軌道半徑r=1.5×1011m。太陽(yáng)的質(zhì)量是多大？

案例解答：設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M，則由可得地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期T=365天≈3.15×107s平均軌道半探究·練習(xí)如何測(cè)量地球的質(zhì)量?

月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期：T=27.3天≈2.36×106s月球到地球的距離r=3.84×108m代入數(shù)據(jù)得：探究·練習(xí)如何測(cè)量地球的質(zhì)量?月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期：T=2地表重力加速度:g=9.8m/s2地球半徑：R

=6400km=6.4×106m引力常量：Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2如何測(cè)量地球的質(zhì)量?

探究·練習(xí)代入數(shù)據(jù)得：地表重力加速度:g=9.8m/s2如何測(cè)量地球的質(zhì)量?利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出木星的質(zhì)量（已知引力常量為G）（）A已知木星的半徑R和木星表面的重力加速度gB已知木星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

r和線速度vC已知衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v

和周期TD已知衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v

和周期T課堂練習(xí)ACD利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出木星的質(zhì)量課堂練習(xí)ACD解答：使一個(gè)靜止開(kāi)始自由下落，用刻度尺測(cè)量下落的高度h，用秒表測(cè)量下落時(shí)間t則根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有課堂練習(xí)一位航天員來(lái)到一顆未知星球上，已知該星球半徑為R，利用秒表和刻度尺設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，估算出該星球的質(zhì)量。所以則解答：使一個(gè)靜止開(kāi)始自由下落，用刻度尺測(cè)量下落的高度h，用秒四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路四.應(yīng)用一－天體質(zhì)量的計(jì)算基本思路四.應(yīng)用二－天體密度的計(jì)算基本思路：

根據(jù)上面兩種方式算出中心天體的質(zhì)量M，結(jié)合球體體積計(jì)算公式物體的密度計(jì)算公式求出中心天體的密度四.應(yīng)用二－天體密度的計(jì)算基本思路：四.應(yīng)用二