万有引力的成就PPT课件
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加勒把望远镜对准勒维列预言的位置，果然 发现有一颗新的行星——就是海王星.
海王星
海王星地貌
２、冥王星的发现
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 亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新行星
的存在．
在预言提出之后，1930年，汤博（Tom baugh）发现了这颗行星——冥王星．冥 王星的实际观测轨道与理论计算的一致， 所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗 行星了．
v 4 R 3
3
M
V
3 r 3 GT 2R
3
当R=r，
3 GT
2
三、发现未知天体
１、“笔尖下发现的行星” 海王星 的英发国现剑桥大学的学生，23岁的亚当斯发现根
据万有引力定律计算得出的天王星轨道与它的真 实轨道总有偏差，预言了新行星的存在。并计算 出了新行星的轨道。
同年，法国的勒维列也算出了同样的结果， 并把预言的结果寄给了柏林天文学家加勒．
4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性
1789年，英国物理学家卡文 迪许在实验室利用扭秤实验 测出了引力常量。
卡文迪许
同时向外界宣称“我测量出 了地球的质量”。
万有引力与重力： F支 已知：地球半径6400km
F向
求一个1kg的物体放在地
球表面的最大向心力？
F引 mg
结论：由于地球自转对物体 的影响很小，我们可以不考 虑地球自转的影响，近似认 为地面上物体的重力就等于 地球与物体间的万有引力。
即：F引=mg
一、计算天体质量的两条基本思路
1、物体在天体表面时受到的
重力等于万有引力
mg G Mm R2
M gR2 G
黄金代换：GM＝gR 2
g---------天体表面的重力加速度 R--------天体的半径
测天体质量：
2、根据一个天体的环绕另一个 天体的运动情况，万有引力提供向 心力．
美国2001 年发射， 并于2006 至2008年 访问冥王 星的宇宙 飞船
小结本课： GM=gR2
黄金代换式
（1）已知中 心天体的半径 R和表面g
mg
G
Mm R2
gR 2 M
G
（2）某星体m围绕
中心天体M做圆周
运动的周期为T，
G
Mm r2
m 2 r
M
4 2r3
GT 2
半径为r
（3）中心 天体密度
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
练习：已知引力常量G和下列各组数据，能 计算出地球质量的是(BCD ) A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳 的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球离地球 的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度 和运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径 及重力加速度
二、天体密度的计算
M
4 2r 3 GT 2
这样，利用万有引力定律和圆周 运动的知识，可列出方程，导出计 算中心体地球的质量的公式．
绕
行
天
中心
体
天体
G
Mm r2
mLeabharlann Baidu
4 2
T2
r
4 2r3
M GT 2
注意：此方法只能求解中心天体的
质量，不能求解环绕天体的质量。
根据围绕天体的卫星的其它运动情况， 万有引力提供向心力的．
mv2 G Mm
r
r2
6.4 万有引力理论的成就
1、内容： 自然界中任何两个物体都相互吸
引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 正比，与它们之间距离r的二次方成反比。
2、公式： F G m1m2 m1 F F m2
r2
r
引力常量：G=6.67×10－11 N·m2/kg2
r：质点(球心)间的距离
3、条件: 质点或均质球体
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。冥王星的实际观测轨道与理论计算的一致， 所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗行星了．
实际轨道
理论轨道
冥王星与其卫星
m
4 2
T2
r
M 4 2r3
GT 2
得：
4 2 (500 3108 )3
6.67 1011 (365 24 3600)2
kg
2 1030 kg
思考：如何测月球的质量？
• 神舟五号飞船轨道半径6700km.
环绕地球绕一圈所花时间为
90min.
M地
4 2r3
GT 2
地球质量 M= 6.0×1024kg
M v2r 需要条件：环绕天体线速度v；
G
环绕天体轨道半径r。
m2r G Mm r2
M 2r3 G
需要条件：环绕天体角速度ω； 环绕天体轨道半径r。
例、太阳光到达地球表面所需的时间为 t=500s，
地球绕太阳运行一周的时间为T=365天，试估算
出太阳的质量（取一位有效数字）。
解：由
G
Mm r2
M V
3r 3
GT 2R3
（当卫星在天体表面 做近地飞行呢？）
M 3g V 4RG
3
GT 2
方法归纳：
万
有 思路一：天体 引 表面重力近似 力 等于万有引力
定
律
的 思路二：天体运
应 动中，万有引力
用
提供物体圆周运 动向心力
测天体的质量、密度 重力加速度g 行星、卫星的运动
同步卫星
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
海王星
海王星地貌
２、冥王星的发现
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 亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新行星
的存在．
在预言提出之后，1930年，汤博（Tom baugh）发现了这颗行星——冥王星．冥 王星的实际观测轨道与理论计算的一致， 所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗 行星了．
v 4 R 3
3
M
V
3 r 3 GT 2R
3
当R=r，
3 GT
2
三、发现未知天体
１、“笔尖下发现的行星” 海王星 的英发国现剑桥大学的学生，23岁的亚当斯发现根
据万有引力定律计算得出的天王星轨道与它的真 实轨道总有偏差，预言了新行星的存在。并计算 出了新行星的轨道。
同年，法国的勒维列也算出了同样的结果， 并把预言的结果寄给了柏林天文学家加勒．
4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性
1789年，英国物理学家卡文 迪许在实验室利用扭秤实验 测出了引力常量。
卡文迪许
同时向外界宣称“我测量出 了地球的质量”。
万有引力与重力： F支 已知：地球半径6400km
F向
求一个1kg的物体放在地
球表面的最大向心力？
F引 mg
结论：由于地球自转对物体 的影响很小，我们可以不考 虑地球自转的影响，近似认 为地面上物体的重力就等于 地球与物体间的万有引力。
即：F引=mg
一、计算天体质量的两条基本思路
1、物体在天体表面时受到的
重力等于万有引力
mg G Mm R2
M gR2 G
黄金代换：GM＝gR 2
g---------天体表面的重力加速度 R--------天体的半径
测天体质量：
2、根据一个天体的环绕另一个 天体的运动情况，万有引力提供向 心力．
美国2001 年发射， 并于2006 至2008年 访问冥王 星的宇宙 飞船
小结本课： GM=gR2
黄金代换式
（1）已知中 心天体的半径 R和表面g
mg
G
Mm R2
gR 2 M
G
（2）某星体m围绕
中心天体M做圆周
运动的周期为T，
G
Mm r2
m 2 r
M
4 2r3
GT 2
半径为r
（3）中心 天体密度
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
练习：已知引力常量G和下列各组数据，能 计算出地球质量的是(BCD ) A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳 的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球离地球 的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度 和运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径 及重力加速度
二、天体密度的计算
M
4 2r 3 GT 2
这样，利用万有引力定律和圆周 运动的知识，可列出方程，导出计 算中心体地球的质量的公式．
绕
行
天
中心
体
天体
G
Mm r2
mLeabharlann Baidu
4 2
T2
r
4 2r3
M GT 2
注意：此方法只能求解中心天体的
质量，不能求解环绕天体的质量。
根据围绕天体的卫星的其它运动情况， 万有引力提供向心力的．
mv2 G Mm
r
r2
6.4 万有引力理论的成就
1、内容： 自然界中任何两个物体都相互吸
引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 正比，与它们之间距离r的二次方成反比。
2、公式： F G m1m2 m1 F F m2
r2
r
引力常量：G=6.67×10－11 N·m2/kg2
r：质点(球心)间的距离
3、条件: 质点或均质球体
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。冥王星的实际观测轨道与理论计算的一致， 所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗行星了．
实际轨道
理论轨道
冥王星与其卫星
m
4 2
T2
r
M 4 2r3
GT 2
得：
4 2 (500 3108 )3
6.67 1011 (365 24 3600)2
kg
2 1030 kg
思考：如何测月球的质量？
• 神舟五号飞船轨道半径6700km.
环绕地球绕一圈所花时间为
90min.
M地
4 2r3
GT 2
地球质量 M= 6.0×1024kg
M v2r 需要条件：环绕天体线速度v；
G
环绕天体轨道半径r。
m2r G Mm r2
M 2r3 G
需要条件：环绕天体角速度ω； 环绕天体轨道半径r。
例、太阳光到达地球表面所需的时间为 t=500s，
地球绕太阳运行一周的时间为T=365天，试估算
出太阳的质量（取一位有效数字）。
解：由
G
Mm r2
M V
3r 3
GT 2R3
（当卫星在天体表面 做近地飞行呢？）
M 3g V 4RG
3
GT 2
方法归纳：
万
有 思路一：天体 引 表面重力近似 力 等于万有引力
定
律
的 思路二：天体运
应 动中，万有引力
用
提供物体圆周运 动向心力
测天体的质量、密度 重力加速度g 行星、卫星的运动
同步卫星
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More