人教版高中物理必修2课件 6 万有引力理论的成就课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海王星的发现
海王星的轨道由英国剑桥 大学的学生亚当斯和法国 年轻的天文爱好者勒维耶 各自独立计算出来。 1846年9月23日晚，由 德国的伽勒在勒维耶预言 的位置附近发现了这颗行 星,人们称其为“笔尖下 发现的行星”。
人民教育出版社 必修2
科学史上的一段佳话
当时有两个青年——英国的 亚当斯和法国的勒维耶在互不 知晓的情况下分别进行了整整 两年的工作。1845年亚当斯先 算出结果，但格林尼治天文台 却把他的论文束之高阁。1846年 9月18日，勒维耶把结果寄到了柏林，却受到了重视。柏 林天文台的伽勒于1846年9月23日晚就进行了搜索，并且 在离勒维耶预报位置不远的地方发现了这颗新行星。 海王 星的发现使哥白尼学说和牛顿力学得到了最好的证明。
人民教育出版社 必修2
称量地球的重量 1.卡文迪许为什么说自己的实验是“称量地球的重量（
质量）”？请你解释一下原因。
不考虑地球自转的影响
mg G Mm r2
M是地球质量，r是物体距地心的距离，
即地球半径R
M gr 2 gR2 GG
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，则可以计算出地球的质量M。
人民教育出版社 必修2
思考： （1）天体实际做何运动?而我们通常可认为做什么运动? （2）天描体述实匀际速运圆动周是运沿动椭的圆物轨理道量运有动哪的些，?而我们通常
充（（当43情 为向特 期））况 天心在征 T应根三下 体力研，用据个可 在求究我天环物以 做出匀们体绕理把匀的速引运天量它速天圆进动体。的圆体周了的的运周质运线动运动运量动速力动近动有时度学情似。几，v方况，处种为程求角理表了— 解速为达描其—度圆式述向万ω形?其心各有，轨运加是引周道动速什力，度么即有认几种求法?
第六章 ·万有引力与航天
4.万有引力理论的成就
人民教育出版社 必修2
人民教育出版社 必修2
万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用，尤 其在天体物理学计算、天文观测、卫星发射和回收等天文活动中 ，万有引力定律可称为最有力的工具。
人民教育出版社 必修2
卫星在飞行的过程 中，地面工作人员 根据卫星离地面的 高度，就可以判断 卫星的飞行速度。 你知道他们是怎么 计算出的吗？
?各有什么特点? （5）应用此方法能否求出环绕天体的质量?
人民教育出版社 必修2
例2、把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半
径为1.5×1011 m，已知引力常量为：G=6.67×10-11
N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少千克?（ 结果取一位有效数字）
三、预测未知天体
海王星
人民教育出版社 必修2
人民教育出版社 必修2
例1.设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地 球半径R =6.4×106m，引力常量G=6.67× 10-11 N·m2/kg2，试估算地球的质量。
二、Байду номын сангаас算天体的质量
人民教育出版社 必修2
思考： （1）应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么? （2）求解天体质量的方程依据是什么?
阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句什么名言？
“给我一个支点，我可以 撬动地球。” 那给我们一个杠杆(天平) 是否就可以称量地球的质 量了呢？ 那我们又是怎么知道巨 大的地球的质量的呢?
人民教育出版社 必修2
人民教育出版社 必修2
一、科学真是迷人 一百多年前,英国人卡文迪许用他自己设计的扭秤， “第一次称出了地球的质量”。
（1）应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体 的运动情况，求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而 列方程求解。
（2）从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行 星（或卫星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做匀速 圆周运动时合力充当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程 只能是万有引力充当向心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源 所在。
人民教育出版社 必修2
海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的
不一致。于是几位学者用亚当斯和勒维耶列的方法预言另
一颗行星的存在。
在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗行
星——冥王星。
实际轨道
理论轨道
人民教育出版社 必修2
1.飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要 确定该行星的密度，只需要测量( ) A.飞船的轨道半径 B.飞船的质量 C.飞船的运行周期 D.行星的质量 2.设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运动轨道半径R的 三次方之比为常量k，那么k的大小（ ） A.只与行星质量有关 B.只与恒星质量有关 C.与行星及恒星的速度都有关 D.以上都不正确 3.若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r,周期为T,引力常数为G, 则可求得（ ） A.该行星的质量B.太阳的质量C.该行星的平均密度D.太阳的平均密度
海王星的轨道由英国剑桥 大学的学生亚当斯和法国 年轻的天文爱好者勒维耶 各自独立计算出来。 1846年9月23日晚，由 德国的伽勒在勒维耶预言 的位置附近发现了这颗行 星,人们称其为“笔尖下 发现的行星”。
人民教育出版社 必修2
科学史上的一段佳话
当时有两个青年——英国的 亚当斯和法国的勒维耶在互不 知晓的情况下分别进行了整整 两年的工作。1845年亚当斯先 算出结果，但格林尼治天文台 却把他的论文束之高阁。1846年 9月18日，勒维耶把结果寄到了柏林，却受到了重视。柏 林天文台的伽勒于1846年9月23日晚就进行了搜索，并且 在离勒维耶预报位置不远的地方发现了这颗新行星。 海王 星的发现使哥白尼学说和牛顿力学得到了最好的证明。
人民教育出版社 必修2
称量地球的重量 1.卡文迪许为什么说自己的实验是“称量地球的重量（
质量）”？请你解释一下原因。
不考虑地球自转的影响
mg G Mm r2
M是地球质量，r是物体距地心的距离，
即地球半径R
M gr 2 gR2 GG
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，则可以计算出地球的质量M。
人民教育出版社 必修2
思考： （1）天体实际做何运动?而我们通常可认为做什么运动? （2）天描体述实匀际速运圆动周是运沿动椭的圆物轨理道量运有动哪的些，?而我们通常
充（（当43情 为向特 期））况 天心在征 T应根三下 体力研，用据个可 在求究我天环物以 做出匀们体绕理把匀的速引运天量它速天圆进动体。的圆体周了的的运周质运线动运动运量动速力动近动有时度学情似。几，v方况，处种为程求角理表了— 解速为达描其—度圆式述向万ω形?其心各有，轨运加是引周道动速什力，度么即有认几种求法?
第六章 ·万有引力与航天
4.万有引力理论的成就
人民教育出版社 必修2
人民教育出版社 必修2
万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用，尤 其在天体物理学计算、天文观测、卫星发射和回收等天文活动中 ，万有引力定律可称为最有力的工具。
人民教育出版社 必修2
卫星在飞行的过程 中，地面工作人员 根据卫星离地面的 高度，就可以判断 卫星的飞行速度。 你知道他们是怎么 计算出的吗？
?各有什么特点? （5）应用此方法能否求出环绕天体的质量?
人民教育出版社 必修2
例2、把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半
径为1.5×1011 m，已知引力常量为：G=6.67×10-11
N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少千克?（ 结果取一位有效数字）
三、预测未知天体
海王星
人民教育出版社 必修2
人民教育出版社 必修2
例1.设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地 球半径R =6.4×106m，引力常量G=6.67× 10-11 N·m2/kg2，试估算地球的质量。
二、Байду номын сангаас算天体的质量
人民教育出版社 必修2
思考： （1）应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么? （2）求解天体质量的方程依据是什么?
阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句什么名言？
“给我一个支点，我可以 撬动地球。” 那给我们一个杠杆(天平) 是否就可以称量地球的质 量了呢？ 那我们又是怎么知道巨 大的地球的质量的呢?
人民教育出版社 必修2
人民教育出版社 必修2
一、科学真是迷人 一百多年前,英国人卡文迪许用他自己设计的扭秤， “第一次称出了地球的质量”。
（1）应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体 的运动情况，求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而 列方程求解。
（2）从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行 星（或卫星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做匀速 圆周运动时合力充当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程 只能是万有引力充当向心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源 所在。
人民教育出版社 必修2
海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的
不一致。于是几位学者用亚当斯和勒维耶列的方法预言另
一颗行星的存在。
在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗行
星——冥王星。
实际轨道
理论轨道
人民教育出版社 必修2
1.飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要 确定该行星的密度，只需要测量( ) A.飞船的轨道半径 B.飞船的质量 C.飞船的运行周期 D.行星的质量 2.设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运动轨道半径R的 三次方之比为常量k，那么k的大小（ ） A.只与行星质量有关 B.只与恒星质量有关 C.与行星及恒星的速度都有关 D.以上都不正确 3.若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r,周期为T,引力常数为G, 则可求得（ ） A.该行星的质量B.太阳的质量C.该行星的平均密度D.太阳的平均密度