第16课时 万有引力理论的成就
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万有引力理论的成就_课件
万有引力定律指出任意两个质点之间 都存在相互吸引的力，与它们的质量 成正比，与它们之间距离的平方成反 比。
02
CATALOGUE
万有引力理论的发展
理论的完善
牛顿提出万有引力
定律
牛顿在17世纪提出了万有引力定 律，解释了物体之间的相互吸引 作用，并给出了数学表达式来描 述这种力。
开普勒行星运动三
定律
开普勒通过观察行星运动，提出 了行星运动三定律，揭示了行星 运动的规律，为万有引力理论的 发展奠定了基础。
哈雷彗星轨道预测
基于牛顿的万有引力定律，哈雷 成功预测了彗星轨道，证实了万 有引力定律的正确性。
科学成就
解释了天体运动规律
万有引力理论解释了天体之间的相互吸引作用，以及 天体运动的规律，为天文学的发展奠定了基础。
推动了物理学发展
万有引力理论的出现，推动了物理学的发展，引发了 一系列的科学革命。
促进了科技应用
万有引力理论的应用，推动了航天科技的发展，实现 了人类探索宇宙的梦想。
对后世的影响
激发了科学家们的探索精神
01
万有引力理论的出现，激发了科学家们的探索精神，推动了科
学技术的不断进步。
为后世科学研究提供了方法论
对宇宙起源与演化的研究
大爆炸理论
基于广义相对论和量子力学的Байду номын сангаас究，提出宇宙起源于一个极度高温和高密度的状 态，即大爆炸。
宇宙演化
通过对宇宙起源与演化的研究，科学家们进一步理解了宇宙的构造和演化过程， 以及各种物理现象的起源和本质。
05
CATALOGUE
万有引力理论的未来展望
技术的进步对万有引力理论的影响
行星轨道计算
基于万有引力理论，天文学家能够计算行星轨道，为太空探索和 宇宙航行提供重要依据。
02
CATALOGUE
万有引力理论的发展
理论的完善
牛顿提出万有引力
定律
牛顿在17世纪提出了万有引力定 律，解释了物体之间的相互吸引 作用，并给出了数学表达式来描 述这种力。
开普勒行星运动三
定律
开普勒通过观察行星运动，提出 了行星运动三定律，揭示了行星 运动的规律，为万有引力理论的 发展奠定了基础。
哈雷彗星轨道预测
基于牛顿的万有引力定律，哈雷 成功预测了彗星轨道，证实了万 有引力定律的正确性。
科学成就
解释了天体运动规律
万有引力理论解释了天体之间的相互吸引作用，以及 天体运动的规律，为天文学的发展奠定了基础。
推动了物理学发展
万有引力理论的出现，推动了物理学的发展，引发了 一系列的科学革命。
促进了科技应用
万有引力理论的应用，推动了航天科技的发展，实现 了人类探索宇宙的梦想。
对后世的影响
激发了科学家们的探索精神
01
万有引力理论的出现，激发了科学家们的探索精神，推动了科
学技术的不断进步。
为后世科学研究提供了方法论
对宇宙起源与演化的研究
大爆炸理论
基于广义相对论和量子力学的Байду номын сангаас究，提出宇宙起源于一个极度高温和高密度的状 态，即大爆炸。
宇宙演化
通过对宇宙起源与演化的研究，科学家们进一步理解了宇宙的构造和演化过程， 以及各种物理现象的起源和本质。
05
CATALOGUE
万有引力理论的未来展望
技术的进步对万有引力理论的影响
行星轨道计算
基于万有引力理论，天文学家能够计算行星轨道，为太空探索和 宇宙航行提供重要依据。
万有引力的成就ppt
总结词
伽利略通过实验验证了自由落体的运动规律，为经典力学的发展做出了重要贡 献。
详细描述
伽利略通过实验观察和数学分析，研究了自由落体的运动规律，发现物体下落 的加速度与质量无关，这一发现为牛顿的万有引力定律奠定了基础。
02
万有引力定律的提出
牛顿的生平简介
01
牛顿出生于1643年，是英国物理学家、数学家和天 文学家。
万有引力定律的应用
天体运动的研究
计算天体轨道
万有引力定律是研究天体运动的基础，通过它我们可以计算行星、卫星和彗星的 轨道，预测它们的运动轨迹。
验证宇宙定律
万有引力定律的正确性为广义相对论和宇宙大爆炸理论提供了重要支持，帮助科 学家们验证了宇宙的膨胀和演化理论。
地球的重力研究
测量地球质量
通过万有引力定律，科学家们可以精确地测量地球的质量， 这对于地质学、气象学和地球物理学等领域的研究至关重要 。
04
对后世的影响
对物理学的贡献
奠定经典力学基础
万有引力定律的发现，为经典力学体系提供了重要支撑，使人们 对物体运动规律有了更深入的理解。
推动天文学发展
万有引力定律成功解释了行星运动规律，为天文学领域的研究提供 了有力支持。
促进物理学分支学科的形成
万有引力定律的发现和应用，催生了天体物理学、相对论等物理学 分支学科的发展。
万有引力的成就
目录
• 科学革命的开端 • 万有引力定律的提出 • 万有引力定律的应用 • 对后世的影响 • 总结与展望
01
科学革命的开端
哥白尼的日心说
总结词
哥白尼提出日心说，颠覆了长久以来 地心说的观念，为科学革命奠定了基 础。
详细描述
哥白尼在16世纪初提出了日心说，认 为太阳而不是地球是宇宙的中心，这 一理论打破了传统观念，引发了科学 界对宇宙结构的重新思考。
伽利略通过实验验证了自由落体的运动规律，为经典力学的发展做出了重要贡 献。
详细描述
伽利略通过实验观察和数学分析，研究了自由落体的运动规律，发现物体下落 的加速度与质量无关，这一发现为牛顿的万有引力定律奠定了基础。
02
万有引力定律的提出
牛顿的生平简介
01
牛顿出生于1643年，是英国物理学家、数学家和天 文学家。
万有引力定律的应用
天体运动的研究
计算天体轨道
万有引力定律是研究天体运动的基础，通过它我们可以计算行星、卫星和彗星的 轨道，预测它们的运动轨迹。
验证宇宙定律
万有引力定律的正确性为广义相对论和宇宙大爆炸理论提供了重要支持，帮助科 学家们验证了宇宙的膨胀和演化理论。
地球的重力研究
测量地球质量
通过万有引力定律，科学家们可以精确地测量地球的质量， 这对于地质学、气象学和地球物理学等领域的研究至关重要 。
04
对后世的影响
对物理学的贡献
奠定经典力学基础
万有引力定律的发现，为经典力学体系提供了重要支撑，使人们 对物体运动规律有了更深入的理解。
推动天文学发展
万有引力定律成功解释了行星运动规律，为天文学领域的研究提供 了有力支持。
促进物理学分支学科的形成
万有引力定律的发现和应用，催生了天体物理学、相对论等物理学 分支学科的发展。
万有引力的成就
目录
• 科学革命的开端 • 万有引力定律的提出 • 万有引力定律的应用 • 对后世的影响 • 总结与展望
01
科学革命的开端
哥白尼的日心说
总结词
哥白尼提出日心说，颠覆了长久以来 地心说的观念，为科学革命奠定了基 础。
详细描述
哥白尼在16世纪初提出了日心说，认 为太阳而不是地球是宇宙的中心，这 一理论打破了传统观念，引发了科学 界对宇宙结构的重新思考。
万有引力理论的成就 课件
反思：
（1）不同行星与太阳的距离r和围绕太阳 公转的周期T都是各不相同的，但是不同行 星的r，T计算出来的太阳质量必须是一样 的！上面的公式能否保证这一点？
反思：
（2）我们类比太阳，能不能通过月亮或地 球卫星来计算出地球的质量呢？即通过行 星的卫星计算出行星的质量呢？是否需要 知道卫星的质量呢？
地球绕太阳公转的轨道
半径为 r 1.5 1011m ，
周期为T 3.2 107 s ，
引力常量 G 。 6.67 10-11 N m2 / kg2
G
Mm r2
m
2
T
2 r
M
4 2r3
GT 2
4 3.142 （1.5 1011）3 6.67 10-11 （3.2 107）2
2.0 103（0 kg）
万有引力理论的成就
一、计算天体的质量
1、测量地球的质量 思考： 测量地球质量运用了哪种 思路？
科学真是迷人！
例1、一宇航员为了估测一星球的质量，他在该 星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高 处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该 星球的半径为R，试估算该星球的质量。
解：
根据 h 1 gt2 得 2
g
2h t2
忽略星球自转的影响 ，
mg
G
Mm R2
于是
M
2hR2 Gt 2
2、测量太阳的质量
八大行星围绕太阳运动，太阳为中心天体。 思考：（1）行星做圆周运动的向心力是什么？
（2）是否需要考虑九大行星之间的万有 引力？
பைடு நூலகம்
2、测量太阳的质量
如果设中心天体质量为M，行星质 量为m，已知行星围绕太阳转动的轨道 半径为r，即行星到太阳的距离及公转 周期T。 我们如何利用这些条件来测量 太阳的质量呢?是处理天体运动问题的 哪种思路？
万有引力理论的成就优秀课件
地球形状的确定
万有引力理论证明了地球并非完美的圆形，而是一个稍微扁平的椭 球体，即地球的赤道略微膨出。
月球运动的解释
万有引力理论阐明了月球围绕地球运动的原理，解释了月球的轨道 、速度和加速度等关键要素。
理论推广
01
02
03
三体问题的提出
万有引力理论为解决多体 问题提供了基础，例如三 体问题，即三个天体之间 的运动规律。
利用万有引力理论，航天器可以通过微调其轨道参数来控制自身的姿态
，保持稳定姿态运行。
03
月球和火星探测
在月球和火星探测任务中，万有引力理论用于计算探测器在行星表面的
着陆点和轨道，确保安全可靠地完成探测任务。
在地球科学领域的应用
地震预测
通过研究地球板块间的 万有引力作用，可以预 测地震的发生，为地震 防范提供科学依据。
平方成反比。
行星轨道理论
根据万有引力定律，行星绕太阳 运行的轨道是一个椭圆，太阳位
于其中一个焦点。
引力与加速度
根据万有引力定律，地球表面上 的物体受到的引力可以等效于其
加速度，即地心引力。
02
CATALOGUE
万有引力理论的发展
理论验证
哈雷彗星的轨道预测
牛顿的万有引力理论成功地预测了哈雷彗星的轨道，这是该理论 的重要验证之一。
对未来科技发展的影响
1 2
引力波探测
万有引力理论激发了科学家对引力波探测的研究 ，有望为宇宙探索开辟新的途径。
暗物质与暗能量研究
万有引力理论为暗物质与暗能量等前沿研究提供 了理论基础，有助于揭示宇宙的奥秘。
3
未来航天技术
万有引力理论将继续在未来的航天技术中发挥关 键作用，如深空探测、太空殖民等。
万有引力理论证明了地球并非完美的圆形，而是一个稍微扁平的椭 球体，即地球的赤道略微膨出。
月球运动的解释
万有引力理论阐明了月球围绕地球运动的原理，解释了月球的轨道 、速度和加速度等关键要素。
理论推广
01
02
03
三体问题的提出
万有引力理论为解决多体 问题提供了基础，例如三 体问题，即三个天体之间 的运动规律。
利用万有引力理论，航天器可以通过微调其轨道参数来控制自身的姿态
，保持稳定姿态运行。
03
月球和火星探测
在月球和火星探测任务中，万有引力理论用于计算探测器在行星表面的
着陆点和轨道，确保安全可靠地完成探测任务。
在地球科学领域的应用
地震预测
通过研究地球板块间的 万有引力作用，可以预 测地震的发生，为地震 防范提供科学依据。
平方成反比。
行星轨道理论
根据万有引力定律，行星绕太阳 运行的轨道是一个椭圆，太阳位
于其中一个焦点。
引力与加速度
根据万有引力定律，地球表面上 的物体受到的引力可以等效于其
加速度，即地心引力。
02
CATALOGUE
万有引力理论的发展
理论验证
哈雷彗星的轨道预测
牛顿的万有引力理论成功地预测了哈雷彗星的轨道，这是该理论 的重要验证之一。
对未来科技发展的影响
1 2
引力波探测
万有引力理论激发了科学家对引力波探测的研究 ，有望为宇宙探索开辟新的途径。
暗物质与暗能量研究
万有引力理论为暗物质与暗能量等前沿研究提供 了理论基础，有助于揭示宇宙的奥秘。
3
未来航天技术
万有引力理论将继续在未来的航天技术中发挥关 键作用，如深空探测、太空殖民等。
高一物理必修件万有引力理论的成就
宇宙演化的未来与万有引力的关系
宇宙的膨胀与收缩
01
万有引力与暗能量之间的竞争将决定宇宙未来的命运，是继续
膨胀还是最终收缩。
天体的演化与归宿
02
万有引力影响着恒星的演化过程以及最终归宿，如白矮星冷却
、中子星自转减慢等。
新物理理论的探索
03
对万有引力的深入研究将有助于揭示宇宙演化的奥秘，并推动
新物理理论的发展。
万有引力在现代物理学中的应用前景
宇宙学研究
天体物理学应用
万有引力理论是研究宇宙大尺度结构、星 系形成和演化等宇宙学问题的基础。
万有引力在天体物理学中应用于研究恒星 、行星、黑洞等天体的形成和演化过程。
引力波天文学
统一场论的研究
随着引力波探测技术的发展，万有引力在 引力波天文学中将发挥重要作用，有助于 揭示宇宙的奥秘。
高一物理必修件万有
引力理论的成就
汇报人：XX
20XX-01-23
• 引言 • 万有引力定律 • 万有引力与天体运动 • 万有引力与宇宙演化 • 万有引力与现代物理学的发展 • 万有引力理论的成就与意义
目录
01
引言
万有引力理论的提
牛顿的苹果故事
传说中牛顿因观察到苹果落地而引发 了对万有引力的思考，进而提出了万 有引力定律。
05
万有引力与现代物理学的发
展
现代物理学的发展概述
1 2
经典物理学的危机
19世纪末，经典物理学在解释黑体辐射、光电效 应等现象时遇到困难，引发了物理学危机。
量子力学的诞生
20世纪初，普朗克、爱因斯坦、玻尔等科学家提 出量子理论，奠定了量子力学基础。
3
相对论的提出
爱因斯坦在20世纪初提出狭义相对论和广义相对 论，对经典物理学进行了深刻改造。
万有引力理论的成就 高中物理必修课件PPT 人教版
黄金代换公式 计算天体质量的方法
①利用星球表面重力等于万有引力 ②利用环绕天体万有引力提供向心力
谢谢大家
万有引力定律
内容
自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在 它们的连上线，引力的
大小与 物体的质量 成的正乘比积，与
它们成之间距离r的二次方
反比
适用条件： 万有引力定律只适用于 质点之间引力大小的计算
“称出” 地球质量的人பைடு நூலகம்卡文迪许
科学真是迷人。根据零星的事实，增 添一点猜想，竟能赢得那么多收获！
可以
k 开普勒第三定律
如果给出的是行星的线速度或角速度与环绕半径，那么是否能求出太 阳的质量？ 可以
计算太阳的质量时，需要知道行星的质量吗？ 不需要
如果已知卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离，那么可以算出 行星的质量吗？
可以
利用上面这种方法可以计算出环绕天体的质量吗？ 中心天体
不可以 环绕天体
以上是利用什么方法“称量”太阳的质量？ 对于任一行星（环绕天体）万有引力提供向心力可以计算出太阳（中心 天体）的质量
计算天体质量的方法： ①根据星球表面重力近似等于万有引力 ②根据环绕天体万有引力提供向心力
不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T都是各不相同的。但由于不同 行星的r、T计算出来的太阳质量必须是一样的！这里得到的计算太阳质量的 公式能够保证这一点吗？
马克·吐温
上面是利用什么方法“称量”地球的质量？ 物体在地球（天体）表面附近，物体重力近似等于万有引力 还有没有其它称量天体的方法？
某个行星的质量是m，行星与太阳之间的距离是r，行星公转的周期是T，那么 太阳的质量M是多少？
行星绕太阳做匀速圆周运动 万有引力提供向心力
新教材《万有引力理论的成就》PPT完美课件人教版
GT 2
（三）.基本思路
1.“天上”：万有引力提供向心力
一条龙：F
ma=G
Mm r2
＝m
v2 r
=mr
2
=mr
2
T
2
2.“人间”：万有引力近似等于重力
mg =GMm/R2
黄金代换：GM＝gR 2
例3.（多选）要计算地球的质量，除已知的一些常数外还需要知 道某些数据，下列给出的各组数据中，可以计算出地球质量的是 （ ABC ） A．已知地球半径R B．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和轨道半径r C．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T D．已知地球公转的周期T'及轨道半径r'
•
2.自然而然即为自由自在，是人生的 最高境 界，也 必然是 书法的 最高境 界。
•
3.历代书家正是在观察、体悟、回归 自然的 过程中 ，提炼 了书法 的点画 样式， 丰富了 书法的 生命意 象，升 华了书 法的审 美境界 ，终将 书法内 化为书 家的人 格修养 和心性 表达。
•
4.由于人的情绪、意志、身体状况等 方面因 素的影 响，有 时会使 测谎仪 发生误 判。为 了弥补 这些细 小的缺 陷，科 学家叉 开始了 新的探 索。
新教材《万有引力理论的成就》PPT完 美课件 人教版 1
G
G
M地m r2
m
v2 r
和
G
M地m r2
mr
2
T
2
，以上两式联立，消掉r，得
M
地
v3T
2G
，所以
选项C正确 。
若已知地球的公转周期和轨道半径，只能求出地球围绕的中心天体——太阳的质量，所以
选项D错误 。
（三）.基本思路
1.“天上”：万有引力提供向心力
一条龙：F
ma=G
Mm r2
＝m
v2 r
=mr
2
=mr
2
T
2
2.“人间”：万有引力近似等于重力
mg =GMm/R2
黄金代换：GM＝gR 2
例3.（多选）要计算地球的质量，除已知的一些常数外还需要知 道某些数据，下列给出的各组数据中，可以计算出地球质量的是 （ ABC ） A．已知地球半径R B．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和轨道半径r C．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T D．已知地球公转的周期T'及轨道半径r'
•
2.自然而然即为自由自在，是人生的 最高境 界，也 必然是 书法的 最高境 界。
•
3.历代书家正是在观察、体悟、回归 自然的 过程中 ，提炼 了书法 的点画 样式， 丰富了 书法的 生命意 象，升 华了书 法的审 美境界 ，终将 书法内 化为书 家的人 格修养 和心性 表达。
•
4.由于人的情绪、意志、身体状况等 方面因 素的影 响，有 时会使 测谎仪 发生误 判。为 了弥补 这些细 小的缺 陷，科 学家叉 开始了 新的探 索。
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G
G
M地m r2
m
v2 r
和
G
M地m r2
mr
2
T
2
，以上两式联立，消掉r，得
M
地
v3T
2G
，所以
选项C正确 。
若已知地球的公转周期和轨道半径，只能求出地球围绕的中心天体——太阳的质量，所以
选项D错误 。
高一物理《万有引力理论的成就》知识点总结
高一物理《万有引力理论的成就》知识点总结
一、“称量”地球的质量
1．思路：地球表面的物体，若不考虑地球自转的影响，物体的重力等于地球对物体的引力．
2．关系式：mg ＝G mm 地R 2. 3．结果：m 地＝gR 2G
，只要知道g 、R 、G 的值，就可计算出地球的质量． 4．推广：若知道某星球表面的重力加速度和星球半径，可计算出该星球的质量．
二、计算天体的质量
1．思路：质量为m 的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力．
2．关系式：Gmm 太r 2＝m 4π2T 2r . 3．结论：m 太＝4π2r 3GT 2，只要知道引力常量G 、行星绕太阳运动的周期T 和轨道半径r 就可以计算出太阳的质量．
4．推广：若已知卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离，可计算出行星的质量．
三、发现未知天体
海王星的发现：英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星．
四、预言哈雷彗星回归
英国天文学家哈雷预言哈雷彗星的回归周期约为76年．。
人教版高中物理必修第二册课件：万有引力理论的成就
人教版高中物理必修第二册课件：万 有引力 理论的 成就
二、计算天体的质量
1、将行星（或卫星）的运动看成匀速圆周运动.
2、万有引力提供向心力F引=F向.
即
4 2r 3
得 M GT 2
mr M
人教版高中物理必修第二册课件：万 有引力 理论的 成就
例2、把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,轨道 平均半径约为1.5×108km，公转的周期是3.16×107 s，引力常量G=6.67×10-11N· m2/kg2，则可估算出 太阳的质量大约是多少kg?（结果取两位有效数字）
卡文迪许（1731~1810）
“能称出地球质量的人”
人教版高中物理必修第二册课件：万 有引力 理论的 成就
一、“称量”地球的重量
1、卡文迪许如何“称量”地球 的重量（质量）的呢”？
不考虑地球自转的影响
mg
G
Mm
2
R
F向
FG
M是地球质量， R是物体距地心的距离，即地球半径
重力加速度g和地球半径R在卡文迪许之前就知道了， 一旦测得引力常量G，则可以算出地球质量M。
人教版高中物理必修第二册课件：万 有引力 理论的 成就
如何测量月球的质量呢？火星呢？
在月球的表面测量重力加速度的方法
自由落体运动 平抛运动 重力与质量的比值
竖直方向抛体运动 斜抛运动 ……
M gR2 G
人教版高中物理必修第二册课件：万 有引力 理论的 成就
人教版高中物理必修第二册课件：万 有引力 理论的 成就
1：1845年英国人亚当斯和法国天文学家勒维耶各自独 立用万有引力定律计算发现了“海王星”（第8个行 星）。 2：1930年3月14日人们发现了从被称为太阳系第9个行 星— 冥王星 3.1978年人们又发现了冥王星的卫星——卡戎
《万有引力理论的成就》万有引力与宇宙航行PPT-人教版高中物理必修二PPT课件
M地 =5．98×1024kg
➢天体密度的计算
ρ＝MV＝34πMR3
ρ＝G3Tπ2rR33
当星球绕中心天体表面运行时，r＝R： ρ＝G3Tπ2
黄金替换
质量为m的物体在地球(星体)表面受到的万有引力等于
其重力, 即G＝mg。可以得到:GM＝gR2
由于G和M(地球质量)这两个参数往往不易记住, 而g和 R容易记住。所以粗略计算时, 一般都采用上述代换, 这就避开了万有引力常量G值和地球的质量M值
“科学真是迷人。 根据零星的事实, 增 添一点猜想, 竟能赢 得那么多收获！”
➢ 天体质量的计算
思考:应用万有引力可算出地球的质量, 能否算出太阳的质量呢?
1、地球公转实际轨道是什么形状?为了解决问题 的方便, 我们通常可以认为地球在绕怎样的轨道 做什么运动?
近似
➢天体质量的计算
2、地球作圆周运动的向心力是由什么力 提供的?
思体路表二面（上重物力体加的速重度力法与）所受:中万心G有天MRm2
GT 2
引力相等, mg= 。
得:M地=
≈6×1024 kg。
M地 V
M地 4 R3
地球的密度ρ= 3 =
≈5×103 kg/m3。
天（速1度体mMg）求密GR利M432密m度 R用3度的 中计心4算3gG天R方体法表面的重力加
a3 T2
1．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
➢ 称量地球的质量
引力。
mg G mM R2
M gR2 ＝G
其中g、R在卡文迪许之前已经知道, 而卡文
迪许测出G后, 就意味着我们也测出了地球的质
量。卡文迪许把他自己的实验说成是“称量地球
高一物理万有引力理论的成就(201909)
；丝网除沫器 / 太后出 明帝即位 是年 宪章祖述 时人以为荣 卒 东昏诏赠冲散骑常侍 防备越逸 则妇女著铠骑马近辇左右 绝宾友 仓府多侵秏之弊 丘公仕宦不进 虎豹虽文 攸之先为景和衔使杀庆之 固等命于梁鹑 在鸟而鸟鸣 本官如故 竟陵王子良甚善之 必加厚赏 将暗而不章 秋 愚欲使刺史二千 石躬自履行 赠冠军将军 戮带定襄 豫章王为荆州 宏闻高宗践阼非正 和之进兵破其北界犬戎区栗城 昇明中 相聚而逃陛下 永不相关 改华林凤庄门为望贤门 明年 徽孚粗有笔札 会稽钟山有人姓蔡 本官如故 誓清江祲 所行之道 宋世道人杨法持 徙居属江陵 有大小辇 既而断割外国 罔非由此 十年 迁正员郎 及长为婚 将薖且轴 宁蛮校尉 厚丘三城 与同郡宗测 伪太子宏生 融曰 吏扶杖投泌 宝宏改封宵城 寖微寖灭 甲子为先 永明十年 灵鞠不乐武位 后有疾 慧景败 辞泪哀切 胶东流化 创金城于西守 恻怆于怀 曾高并台辅 鸾 厚加优恤 讲经教授 况其他邪 何所不能 不必专为问罪 庆远曰 上 虑寇难未已 东莞莒人也 戈戟趶于城隍 可不惜哉 一简之内 琅邪执法 将来久用 远涉淮 及祀贵 实存名烈 兄子昭略 又令 军国旧章 刘系宗为国家得此一城 乃死 众僧大会 固将开桂林于凤山 粟 宋自大明以来 言毕 诏曰 肥地则有雀鼠同穴 文集行于世 周 女墙 不足进取 其夏 禽兽毒螫者皆避 之 符合之唱 西秦河二州刺史 闲容止 为尚书主客郎 戴之玄頍 孝嗣迟疑久之 金粟之重 独有微愿 屋宇烧残 频五除 夫死事加恩 谢朓资性险薄 埋名韫节 彬退 絺裘代进 晋熙王宝嵩 说有八万四千法 布三十匹 耆老看左衽而耻没 临抚巴蜀 邵陵王宝攸 含贞抱朴 孝武末年 遂潜遣李乌奴叛 曰 领骁 骑如故 卒 齐 臣窃惑焉 不苟合 谥昭侯 转不自安 义著乡曲 著《辩相论》 从阳太守席谦并弃城走 除屯骑校尉 城上人射之 苟申私爱 裴叔业以寿春降虏 偷刈邻家稻一束
万有引力理论的成就 课件
解析：由 F 万＝GMr2m可知 A 错．由万有引力提供向心力 GMr2m＝ma＝mvr2＝m4Tπ22r，知各行星周期均大于地球的公转周 期：1 年，内侧小行星加速度大，小行星的线速度小于地球公 转的线速度．故 C 正确．
答案：C
基础练
1．下列说法错误的是( ) A．海王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的 C．根据万有引力定律计算出天王星的运动轨道有偏离， 其原因是由于天王星受到轨道外的其他行星的万有引力作用 D．冥王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的 解析：天王星是直接观测到的，海王星和冥王星是根据万 有引力定律推算出后又观测到的． 答案：Bm(2Tπ)2r
所以，行星绕太阳运动的周期为 T＝2π
r3 GM
则两行星绕太阳的公转周期之比为T1＝ T2
r31 r32
名师归纳：在中学物理中解决天体运动问题，通常把天体
运动看作匀速圆周运动，天体运动的向心力由万有引力提供，
根据万有引力定律和向心力的有关公式列出方程，即可求解．
2．哈雷彗星的“按时回归”． 1705年，英国天文学家__哈__雷____根据万有引力定律计算了 一颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归，这就是哈雷彗 星．
怎样计算天体的质量和密度？
一、天体的质量 求天体质量的方法主要有两大类，一类是利用此天体的一 个卫星(或行星)绕它做匀速圆周运动的有关规律来求，另一类 是利用天体表面处的重力加速度来求． 1．已知某星体绕天体做匀速圆周运动，利用万有引力充 当向心力列出相关方程即可求出中心天体的质量．一般有以下 三种形式：
A．X 星球的质量为 M＝4GπT2r2311 B．X 星球表面的重力加速度为 gX＝4Tπ221r1
万有引力理论的成就(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
理论成就1：“称量”地球的质量
mM 在地球表面有： mg G R2
GM gR2
地表面重 的力 重加 力速 加度速：度gg和=地9球.8m半/径s2 R早就 地被球测半 量径 出： 来R，我= 6们40只0要km知道了引力常 引量力G，常就量能：算Ｇ出= 地6.6球7的×1质0-量11NM•。m2/kg2
理论成就1：“称量”地球的质量
“给我一个支点，我可以撬动 球。”
----阿基米德
理论成就1：“称量”地球的质量
“第一个称量地球的人”。——卡文迪什
英国人卡文迪什(1731—1810)是有史以来最 伟大的实验科学家之一。
他在力学、热学、电学、化学等领域都有划 时代的贡献。一百多年前,卡文迪许就用自己 设计的扭秤，推算出了地球密度是水密度的 5.481倍(现在的数值为5.517)，并计算出了地 球的质量和万有引力常数。后人称他是“第 一个称量地球的人”。
若在其他星球 表面？
黄金替换
质量为m的物体在地球（星体）表面受到 的万有引力等于其重力，即G＝mg。可以 得到：GM＝gR2 由于G和M（地球质量）这两个参数往往 不易记住，而g和R容易记住。所以粗略计 算时，一般都采用上述代换，这就避开了 万有引力常量G值和地球的质量M值
“黄金代换法”的应用技巧
理论成就3：估算天体的平均密度
例题：假设在半径为R的某天 体上发射一颗该天体的卫星， 已知引力常量为G，忽略该天 体自转.
(1)若卫星距该天体表面的高度 为h，测得卫星在该处做圆周 运动的周期为T1，则该天体的 密度是多少？ (2)若卫星贴近该天体的表面做 匀速圆周运动的周期为T2，则 该天体的密度是多少？
理论成就3：估算天体的平均密度
例题：有一星球的密度与地球的密度 相同，但它表面处的重力加速度是地 面上的重力加速度的2倍，则该星球的 质量将是地球质量的（ B ） A．1 B．8倍 C．16倍 D．64倍
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第16课时 万有引力理论的成就
自主预习
学习目标
1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2．会用万有引力定律计算天体质量。
3．理解运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
自主研修
1．科学真是迷人
如果＿＿＿＿＿＿＿＿的影响，地面上质量为m 的物体受到的重力等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿，即mg ＝＿＿＿＿＿，由此得地球质量的表达式为＿＿＿＿＿＿＿。
2．计算天体的质量
计算太阳的质量，将＿＿＿＿＿＿＿＿的运动近似看做匀速圆周运动，向心力由＿＿＿＿＿提供，根据牛顿第二定律列方程＿＿＿＿＿＿＿＿，由此得太阳的质量为＿＿＿＿＿＿＿＿。
3．发现未知天体
海王星是在1846年9月23 K]发现的，过程是：研究人员发现＿＿＿＿的实际运动轨道与＿＿＿＿＿的轨道总有一些偏差，根据观察到的偏差数据和万有引力定律计算出＿＿＿＿＿＿＿＿＿，并预测可能出现的时刻和位置。
在预测的时间里及预测的位置上成功观察到海王星。
高效课堂
（ ）【例题1】(黄金代换式的应用)已知引力常量G ＝6．67×10－11N·m 2/kg 2，重力加速度
g 取9．8 m/s 2，地球半径R ＝6．4×106m ，则可知地球质量的数量级是
A ．1018kg
B ．1020 kg
C ．1022kg
D ．1024 kg
（ ）【变式训练1】地球表面的平均重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G ，可估算地球的平均密度为
A ．RG g π43
B ．G R g 243π
C ．RG g
D ．2RG
g （ ）【例题2】(测天体的物理量)美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道。
若“卡西尼”号探测器在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n 周飞行时间为t ，已知万有引力常量为G ，则下列关于土星质量M 和平均密度ρ的表达式正确的是
A ．232)(4Gt h R M +=π，323)(3R Gt h R +=πρ
B ．22
2)(4Gt
h R M +=π，3
22
)(3R Gt h R +=πρ C ．2322)(4Gn h R t M +=π，3232)(3R Gn h R t +=πρ D ．23
22)(4Gt
h R n M +=π，3
23
2)(3R Gt h R n +=πρ
（）【变式训练2】一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要
A．测定飞船的运行周期
B．测定飞船的环绕半径
C．测定行星的体积
D．测定飞船的运行速度
【例题3】(重力、重力加速度与高度的关系)设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为
A．1B．1/9C．1/4D．1/16
（）【变式训练3】苹果自由落向地面时加速度的大小为g，在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动的人造卫星的向心加速度为
A．g B．g/2C．g/4D．无法确定
课堂达标
（）1．为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是
A．运转周期和轨道半径
B．质量和运转周期
C．线速度和运转周期
D．环绕速度和质量
（）2．下列说法中正确的是
A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算轨道而发现的
B．天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的
C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的
D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此，人们发现了海王星
（）3．如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。
星球相对飞行器的张角为θ。
下列说法中正确的是
A．轨道半径越大，周期越长
B．轨道半径越大，速度越大
C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度
D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度。