人教版高中物理必須2課件：萬有引力理論的成就

1、2020萬有引力定律的理論成就人教版必修2 物理“稱量” 地球質(zhì)量科學真迷人，卡文迪許測出了引力常量G=6.671011Nm2/kg2后，稱自己的實驗是“稱量”地球的質(zhì)量。如果你是卡文迪許，現(xiàn)在已經(jīng)用扭秤實驗得出了引力常量，若要稱量出地球的質(zhì)量，我們應該選擇哪個物體研究？忽略哪些次要因素？運用哪些物理規(guī)律？亨利卡文迪許對地球表面自由下落的物體m研究，忽略地球自轉的影響v“稱量” 地球質(zhì)量對地球表面自由下落的物體m研究，忽略地球自轉的影響v2、求任一天體的質(zhì)量，只要知道該天體表面g和半徑R求中心天體的質(zhì)量 思考與討論：你還有其他的方法來測量地球的質(zhì)量嗎？（只要測量出哪些物理量就可以求得了）地球

2、衛(wèi)星對衛(wèi)星分析，衛(wèi)星受到地球的引力充當了它圓周運動的向心力F萬rM=5.96510kg測量衛(wèi)星軌道半徑r和繞地周期T 估算地球密度地球 衛(wèi)星F萬r若衛(wèi)星為近地衛(wèi)星（衛(wèi)星高度h與地球半徑R想比可以忽略）地球 近地衛(wèi)星（）求中心天體的質(zhì)量的兩種方法思考與討論：你可以用哪兩種方法測量月球的質(zhì)量？在月球表面通過實驗獲取月球表面的重力加速度知道嫦娥繞月的軌道半徑和周期筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星 1781年由英國物理學家威廉赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星，但人們觀測到的天王星的運行軌跡與萬有引力定律推測的結果有一些誤差猜測1：是天文觀測數(shù)據(jù)不準確？ 猜測2：是萬有引力定律的準確性有問題？ 猜測3：是天王星軌道外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)

3、的行星，它對天王星的吸引使其軌道產(chǎn)生了偏離？ 英國劍橋大學的學生亞當斯 法國年輕的天文學家勒維耶 各自獨立地利用萬有引力定律計算出這顆“新”行星的軌道 1846 年 9 月 23 日晚，德國的伽勒在勒維耶預言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星，人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。后來，這顆行星被命名為海王星。海王星的發(fā)現(xiàn)過程充分顯示了理論對于實踐的巨大指導作用，所用的“計算、 預測和觀察”的方法指導人們尋找新的天體。 萬有引力定律的理論成就1、計算天體質(zhì)量2、1846年海王星的發(fā)現(xiàn) 1705年哈雷根據(jù)萬有引力定律預言了一顆彗星的按時回歸4、宇宙航行3、萬有引力解釋了潮汐現(xiàn)象，推測地球呈赤道處略為隆起的扁平形

4、狀，分析地球表面重力加速度微小差異的原因，以及指導重力探礦5、沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣，如此有力地樹立起人們對年輕的物理學的尊敬。從此以后，這門自然科學成了巨大的精神王國物理學家勞厄（諾貝爾獎獲得者）問題與練習二（課本） 根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律說明：為什么不同物體在地球表面的自由落體加速度都相等的？為什么高山上的自由落體加速度比地面的??？地球?qū)Φ厍虮砻嫔腺|(zhì)量為m的物體分析，忽略地球自轉的影響地球hR已知地球質(zhì)量M、半徑R，則距離地球表面h高度處的重力加速度g是多少？地球周圍空間重力加速度的分布赤道地球表面各處重力加速度相差不大越往高處去，g越來越小距離地表高度h=

5、地球半徑R時，總結：解決天體運動問題的兩條思路(1)萬有引力提供向心力(2)萬有引力與重力的關系雙星模型宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，但兩者不會因萬有引力的作用而吸引到一起設兩者的質(zhì)量分別為m1和m2，兩者相距為L求：(1)畫出雙星環(huán)繞運動示意圖；(2) m1圓周運動的軌道半徑；(3)雙星的角速度對m1對m2(1)(2)(3)(4)課后作業(yè)1(多選)1798年，英國物理學家卡文迪許測出引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”若已知引力常量G，地球表面處的重力加速度g，地球半徑R，地球上一晝夜的時間T1(地球自轉周期)，一年的時間T2(地球公轉周期)，地球中心到月球中心的距離L1，地球中心到太陽中心的距離L2，能計算出( )2(單選)已知萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據(jù)測量的數(shù)據(jù)求出月球密度的是( )A在月球表面使一個小球做自由落體運動，測出落下的高度H和時間tB發(fā)射一顆貼近月球表面繞月球做圓周運動的飛船，測出飛船運行的周期TC觀察月球繞地球的圓周運動，測出月球的直徑D和月球繞地球運行的周期TD發(fā)射一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，測出衛(wèi)星離月球表面的高度H和衛(wèi)星的周期T課后作業(yè)3、為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量M已知地球半徑R6.4106 m，地球質(zhì)量m61024 kg，日地中心