3.3万有引力定律的应用

流星现象的解释
或许你曾见过下流星雨，或许你正期待着下一场流星雨。 或许你曾见过下流星雨，或许你正期待着下一场流星雨。 但是你知道流星雨是怎么形成的吗？
解释： 解释：天空中的流星其实是存在行 星际空间的大量的尘埃微粒和微小 的固体块在绕着太阳运动过程中在 接近地球时， 接近地球时，由于地球引力的作用 使其轨道发生改变， 使其轨道发生改变，这样就有可能 穿过地球大气层。 穿过地球大气层。由于这些微粒与 地球相对运动速度很高（ － 公 地球相对运动速度很高（11－72公 里/秒），与大气分子发生剧烈摩擦 秒），与大气分子发生剧烈摩擦 而燃烧发光，在夜间天空中表现为 而燃烧发光， 一条光迹，就形成了流星现象。 一条光迹，就形成了流星现象。
二.预言彗星回归 预言彗星回归
阅读教材P49页，思考回答下列问题 页 阅读教材 1.哈雷彗星预言成功证明了什么？ 哈雷彗星预言成功证明了什么？ 哈雷彗星预言成功证明了什么
万有引力定律的正确性
2.若告诉你彗星绕太阳运动的半长轴约为地球公转半径 若告诉你彗星绕太阳运动的半长轴约为地球公转半径 的18倍，你能算出彗星的周期为多少年吗？ 倍 你能算出彗星的周期为多少年吗？
2
4π 2 R 3 得 M= GT 2
R
再由
4π R 3 3 3 M 3π GT 2 = 3π R 3π = ρ= = 3 2 3 4π R0 GT 2 R03 = GT22 V 0 GT 3
R0
代入数据， 代入数据，得ρ=5.9×103kg/m3 × 经查实，地球的平均密度为 经查实，地球的平均密度为5.518×103kg/m3 ×
2.近10年来我国的航天事业飞速发展，取得了很快 年来我国的航天事业飞速发展， 年来我国的航天事业飞速发展
的进步。若我国发射了一颗近地卫星（ 的进步。若我国发射了一颗近地卫星（轨道半径为地球 半径）已测出它的周期为84min。据此你能估算出地球 半径）已测出它的周期为 。 的密度吗？（已知引力常量G=6.6×10-11N*m2/kg2） ？（已知引力常量 的密度吗？（已知引力常量 × 解：由 GMm = m 2π R R2 T
1 2 gt 2
2 2hv0 g= 2 x
GMm = mg 2 r0 2 gr02 2hv0 r02 M= = G Gx 2
我国设计的登月车
一.计算天体质量 计算天体质量
3.太阳的质量又怎么测量呢？ 太阳的质量又怎么测量呢？ 太阳的质量又怎么测量呢
= mω r
2
M =
ω 2r 3
G
GMm F引 = 2 =ma向 r
F引
gR 2 M = G
（1）用此方法，能测出月球的质量吗？ ）用此方法，能测出月球的质量吗？ （2）用这种方法我们只需要去测量哪 ） 些量？ 些量？ R、g （3）用哪些实验方法可以测出 ？ ）用哪些实验方法可以测出g？
自由落体、 平抛、 自由落体、竖直上抛、平抛、圆周等
练一练
1.目前我国正在进行Fra Baidu bibliotek娥登月的计划，预计在2020年 目前我国正在进行嫦娥登月的计划，预计在 目前我国正在进行嫦娥登月的计划 年 左右登上月球。 左右登上月球。假设宇航员在月球表面上将一物体以初 速度v 水平跑出，同时测得竖直下落高度为h， 速度 0水平跑出，同时测得竖直下落高度为 ，水平方 向运动距离为x.已知月球半径为 万有引力常量为 已知月球半径为r 万有引力常量为G。 向运动距离为 已知月球半径为 0,万有引力常量为 。 请用上述物理量导出求月球质量的表达式. 请用上述物理量导出求月球质量的表达式 对物体做平抛运动， 解：对物体做平抛运动， 水平： 水平： x = v0t 竖直： 竖直： h = 再由 得
3.3 万有引力定律的应用
自主学习
1.万有引力对天文学的发展有哪些推动作用？ 万有引力对天文学的发展有哪些推动作用？ 万有引力对天文学的发展有哪些推动作用 2.用哪些方法可以测量地球的质量？ 用哪些方法可以测量地球的质量？ 用哪些方法可以测量地球的质量 3.为什么称“海王星”是笔尖下发现的行星？ 为什么称“ 为什么称 海王星”是笔尖下发现的行星？
课后练习
完成教材P51页，《练习与评价》
一.计算天体质量 计算天体质量
1.地球上的物体的质量可以用什么方法测量？ 地球上的物体的质量可以用什么方法测量？ 地球上的物体的质量可以用什么方法测量 2.地球的质量怎么测量呢？ 地球的质量怎么测量呢？ 地球的质量怎么测量呢 根据地球表面上， 根据地球表面上，
GMm F引 = = mg 2 R
⇒
讨论回答
v2 = m r
2π = m r T
2
v2r M = G
r
讨论回答
能不能没 ? = mωrv
=
4π 2r3 M= 2 GT
v3 M = Gω
是什么距离？ （1）r是什么距离？地球到日心距离或称地球轨道半 ） 是什么距离
径
（2）用哪些方法可以测量出a向？ ）用哪些方法可以测量出
练一练
76年 年
三.预言未知星体 预言未知星体
阅读教材P49页，思考回答下列问题 页 阅读教材 1.为什么说“海王星”是笔尖下发现的行星？ 为什么说“海王星”是笔尖下发现的行星？ 为什么说 2. 海王星和冥王星的预言成功对你有什么启示？ 海王星和冥王星的预言成功对你有什么启示？
1.确定万有引力定律的地位，展示了科学 确定万有引力定律的地位， 确定万有引力定律的地位 理论超前的预见性 2.诺贝尔物理学奖获得者，物理学家冯·劳 诺贝尔物理学奖获得者，物理学家冯 劳 诺贝尔物理学奖获得者 厄说： 厄说：“没有任何东西像牛顿引力理论对 行星轨道的计算那样， 行星轨道的计算那样，如此有力地树立起 人们对年轻的物理学的尊敬.从此以后 从此以后， 人们对年轻的物理学的尊敬 从此以后，这 门自然科学成了巨大的精神王国……” 门自然科学成了巨大的精神王国 海王星和冥王星的轨道与计算结果仍然不能完全符合，人们猜测也许在冥 王星外面还有未发现的大行星.但是，距离遥远，太阳的光芒到达那里已经 太微弱了，从地球上很难看出究竟.尽管如此，黑暗寒冷的太阳系边缘依然 牵动着人们的心，搜寻工作从来没有停止过.