人教版高中物理-必修二-第六章-64萬(wàn)有引力理論的成就

第六章萬(wàn)有引力定律第4節(jié)：萬(wàn)有引力理論的成就筆記時(shí)間第六章萬(wàn)有引力定律第4節(jié)：萬(wàn)有引力理論的成就筆記時(shí)間1阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句名言：

“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球。”

卡文迪許稱量地球質(zhì)量的人rFrFmm′mm′阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)2GFnF引RoO，赤道附近的50kg的人G=mg=490N

若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上物體受到的重力等于地球?qū)ξ矬w的吸引力

科學(xué)真是迷人GFnF引RoO，赤道附近的50kg的人G=mg=490N3例1.設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R=6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。解：由得：重力加速度g

和地球半徑R

在卡文迪許之前就知道了，一旦測(cè)得引力常量G，則可以算出地球質(zhì)量M。正是因?yàn)槿绱丝ㄎ牡显S被稱為“稱量地球質(zhì)量的人”。例1.設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地4科學(xué)真是迷人在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的作用力，就可以稱量地球，這不能不說(shuō)是一個(gè)科學(xué)奇跡。難怪一位外行人、著名文學(xué)家馬克·吐溫滿懷激情地說(shuō)：“科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，就能贏得那么多收獲！”科學(xué)真是迷人在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的作用5g---天體表面的重力加速度R---天體的半徑一、利用在天體表面的物體，在忽略天體自轉(zhuǎn)的影響時(shí)，1、計(jì)算中心天體的質(zhì)量：2、由于G和M的數(shù)值十分難記，常用一種替代關(guān)系：黃金代換筆記時(shí)間g---天體表面的重力加速度R---天體的半徑一、利用在天體6例2.宇航員站在一個(gè)星球表面上的某高處

h自由釋放一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間

t落地，該星球的半徑為R，你能求解出該星球的質(zhì)量嗎？在星球表面，重力等于萬(wàn)有引力得解得：解：釋放小球后小球做自由落體運(yùn)動(dòng)故星球質(zhì)量為例2.宇航員站在一個(gè)星球表面上的某高處h自由釋放一7計(jì)算地球的質(zhì)量其他方法月球繞地球周期T=27.3天，月地平均距離r=3.84×108m計(jì)算地球的質(zhì)量其他方法月球繞地球周期T=27.3天，8二、利用在圍繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞天體，由萬(wàn)有引力提供向心力。筆記時(shí)間M：中心天體的質(zhì)量m：環(huán)繞天體的質(zhì)量R：中心天體的半徑r：圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑MMmm在中心天體的表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，r=R在中心天體的上空做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，r=R+h二、利用在圍繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞天體，由萬(wàn)有引力提供向9筆記時(shí)間1、環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：rvωTan筆記時(shí)間1、環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：rvωTan10筆記時(shí)間2、只能求解中心天體的質(zhì)量，無(wú)法求解環(huán)繞天體的質(zhì)量，也無(wú)法求萬(wàn)有引力。最有價(jià)值筆記時(shí)間2、只能求解中心天體的質(zhì)量，無(wú)法求解環(huán)繞天體的質(zhì)量，11筆記時(shí)間3、求解中心天體的平均密度只能代入中心天體的半徑R若環(huán)繞天體在中心天體的表面上做圓周運(yùn)動(dòng)，則r=R。代入上式得可見中心天體的密度只與在天體表面做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞天體的周期有關(guān)。r=R筆記時(shí)間3、求解中心天體的平均密度只能代入中心天體的半徑R若12筆記時(shí)間4、可見開普勒第三定律中的k值只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)。筆記時(shí)間4、可見開普勒第三定律中的k值只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)13例3.把地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑約為1.5×1011km，已知引力常量

G=6.67×10－11N·m2/kg2，則可估算出太陽(yáng)的質(zhì)量約為

kg。解：地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期:T=365×24×60×60s=3.15×107s地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供。太陽(yáng)是中心天體，質(zhì)量是M地球是環(huán)繞天體，質(zhì)量是m例3.把地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑約為14海王星發(fā)現(xiàn)未知天體天王星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)與計(jì)算出的軌道有偏差，推測(cè)在天王星的外側(cè)還有一顆行星。英國(guó)的劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)年輕的天文愛好者勒維耶各自獨(dú)立計(jì)算出這顆“新”行星。1846年9月23日晚，由德國(guó)的伽勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星，人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。這顆行星就是“海王星”。法國(guó)天文學(xué)家勒維耶英國(guó)劍橋大學(xué)亞當(dāng)斯筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星還有：哈雷彗星。。。海王星發(fā)現(xiàn)未知天體天王星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)與計(jì)算15雙星系統(tǒng)天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍,銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。它由兩個(gè)相互環(huán)繞的天體組成，它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。m1m2r1r2雙星系統(tǒng)天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行161.雙星屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故雙星的ω、T、f、n都相等。三、雙星系統(tǒng)筆記時(shí)間2.雙星之間的萬(wàn)有引力提供各自圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故雙星的向心力也相等。3.雙星的軌道半徑與質(zhì)量成反比，質(zhì)量大的半徑較小。4.雙星的線速度與半徑成正比，與質(zhì)量成反比。1.雙星屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故雙星的ω、T、f、n都相等。三、雙星17筆記時(shí)間5.雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢(例如角速度ω)由雙星的質(zhì)量之和與二者間距決定。先約掉質(zhì)量，再等號(hào)兩邊相加解得筆記時(shí)間5.雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢(例如角速度ω)由雙星的質(zhì)量之和與18得：解：雙星之間的萬(wàn)有引力提供各自圓周運(yùn)動(dòng)的向心力先約掉質(zhì)量，再等號(hào)兩邊相加而R=r1+r2代入得：得：解：雙星之間的萬(wàn)有引力提供各自圓周運(yùn)動(dòng)的向心力先約掉質(zhì)量19課堂小結(jié)課堂小結(jié)20THANKS“”THANKS“”212、要從對(duì)小事物的細(xì)心觀察中找出發(fā)現(xiàn)自然奧秘的途徑。八、為了自己想要的未來(lái)，你要相信，挺過(guò)這段難熬的時(shí)間，一切都會(huì)好起來(lái)的，所以你必須得滿懷信心的堅(jiān)持下去。4、告訴你一個(gè)寶藏的地點(diǎn)，它就在你的生命里。36.無(wú)論是美女的歌聲，還是鬣狗的狂吠，無(wú)論是鱷魚的眼淚，還是惡狼的嚎叫，都不會(huì)使我動(dòng)搖。15、思路決定出路，氣度決定高度，細(xì)節(jié)決定成敗，性格決定命運(yùn)。6.要成功，先發(fā)瘋，下定決心往前沖！23、想不付出任何代價(jià)而得到幸福，那是神話。6.堅(jiān)持把簡(jiǎn)單的事情做好就是不簡(jiǎn)單，堅(jiān)持把平凡的事情做好就是不平凡。所謂成功，就是在平凡中做出不平凡的堅(jiān)持。19.以真誠(chéng)為準(zhǔn)則是自我修養(yǎng)的關(guān)鍵，弄清楚哪些是好的言行舉動(dòng)，又是堅(jiān)持真誠(chéng)的根本。13、作家當(dāng)然必須掙錢才能生活，寫作，但是他決不應(yīng)該為了掙錢而生活，寫作。4、生活的激流已經(jīng)涌現(xiàn)到萬(wàn)丈峭壁，只要再前進(jìn)一步，就會(huì)變成壯麗的瀑布。22、虛心使人進(jìn)步，驕傲使人