萬有引力的成就ppt課件
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1,6.4 萬有引力理論的成就,2,知識回顧,萬 有 引 力 定 律,,1、內(nèi)容: 自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比,與它們之間距離r的二次方成反比。,2、公式:,3、條件: 質(zhì)點(diǎn)或均質(zhì)球體,4、理解:普遍性、相互性、宏觀性、特殊性,3,卡文迪許,1789年,英國物理學(xué)家卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量。 同時向外界宣稱“我測量出了地球的質(zhì)量”。,4,,,,,,,,,,mg,F引,F向,F支,已知:地球半徑6400km 求一個1kg的物體放在地球表面的最大向心力?,萬有引力與重力:,結(jié)論:由于地球自轉(zhuǎn)對物體的影響很小,我們可以不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,近似認(rèn)為地面上物體的重力就等于地球與物體間的萬有引力。 即:F引=mg,5,1、物體在天體表面時受到的 重力等于萬有引力,g---------天體表面的重力加速度,R--------天體的半徑,一、計(jì)算天體質(zhì)量的兩條基本思路,,6,,2、根據(jù)一個天體的環(huán)繞另一個天體的運(yùn)動情況,萬有引力提供向心力. 這樣,利用萬有引力定律和圓周運(yùn)動的知識,可列出方程,導(dǎo)出計(jì)算中心體地球的質(zhì)量的公式.,測天體質(zhì)量:,7,,,注意:此方法只能求解中心天體的質(zhì)量,不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量。,8,,根據(jù)圍繞天體的衛(wèi)星的其它運(yùn)動情況,萬有引力提供向心力的.,需要條件:環(huán)繞天體線速度v; 環(huán)繞天體軌道半徑r。,需要條件:環(huán)繞天體角速度ω; 環(huán)繞天體軌道半徑r。,9,例、太陽光到達(dá)地球表面所需的時間為 t=500s,地球繞太陽運(yùn)行一周的時間為T=365天,試估算出太陽的質(zhì)量(取一位有效數(shù)字)。 解:由 得: 思考:如何測月球的質(zhì)量?,10,,,11,神舟五號飛船軌道半徑6700km.環(huán)繞地球繞一圈所花時間為90min.,,地球質(zhì)量 M= 6.0×1024kg,12,練習(xí):已知引力常量G和下列各組數(shù)據(jù),能計(jì)算出地球質(zhì)量的是( ) A.地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離 B.月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地球的距離 C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度和運(yùn)行周期 D.若不考慮地球自轉(zhuǎn),已知地球的半徑及重力加速度,BCD,13,二、天體密度的計(jì)算,14,,三、發(fā)現(xiàn)未知天體,1、“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星” 海王星的發(fā)現(xiàn),英國劍橋大學(xué)的學(xué)生,23歲的亞當(dāng)斯發(fā)現(xiàn)根據(jù)萬有引力定律計(jì)算得出的天王星軌道與它的真實(shí)軌道總有偏差,預(yù)言了新行星的存在。并計(jì)算出了新行星的軌道。,同年,法國的勒維列也算出了同樣的結(jié)果,并把預(yù)言的結(jié)果寄給了柏林天文學(xué)家加勒.,加勒把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)勒維列預(yù)言的位置,果然發(fā)現(xiàn)有一顆新的行星——就是海王星.,15,海王星,16,海王星地貌,17,,2、冥王星的發(fā)現(xiàn),海王星發(fā)現(xiàn)之后,人們發(fā)現(xiàn)它的軌道 也與理論計(jì)算的不一致.于是幾位學(xué)者用 亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一顆新行星的存在.,在預(yù)言提出之后,1930年,湯博(Tom baugh)發(fā)現(xiàn)了這顆行星——冥王星.冥王星的實(shí)際觀測軌道與理論計(jì)算的一致,所以人們確認(rèn),冥王星是太陽系最外一顆行星了.,18,海王星發(fā)現(xiàn)之后,人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)算的不一致。于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維耶列的方法預(yù)言另一顆行星的存在。 在預(yù)言提出之后,1930年3月14日,湯博發(fā)現(xiàn)了這顆行星——冥王星。冥王星的實(shí)際觀測軌道與理論計(jì)算的一致,所以人們確認(rèn),冥王星是太陽系最外一顆行星了.,19,冥王星與其衛(wèi)星,20,美國2001年發(fā)射,并于2006至2008年訪問冥王星的宇宙飛船,21,小結(jié)本課:,(當(dāng)衛(wèi)星在天體表面做近地飛行呢?),,,,(2)某星體m圍繞中心天體M做圓周運(yùn)動的周期為T,半徑為r,(3)中心天體密度,,(1)已知中心天體的半徑R和表面g,,,,22,萬有引力定律的應(yīng)用,測天體的質(zhì)量、密度,行星、衛(wèi)星的運(yùn)動,同步衛(wèi)星,,,思路一:天體表面重力近似等于萬有引力,思路二:天體運(yùn)動中,萬有引力提供物體圓周運(yùn)動向心力,重力加速度g,方法歸納:,23,同學(xué)們再見!,24,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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