3.萬有引力定律的應(yīng)用 (3)

1、3萬有引力定律的應(yīng)用隆德縣中學(xué) 海旭升那給我們一個(gè)天平是否就可以稱量地球的質(zhì)量了呢？答案是:否定的.阿基米德在研究杠桿原理后，曾經(jīng)說過一句名言 “給我一個(gè)支點(diǎn)，我就可以撬動(dòng)地球?！?卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的作用力，測(cè)出了引力常量G的值，從而宣稱“稱量”出了地球的質(zhì)量，測(cè)出G后,是怎樣“稱量”地球的質(zhì)量的呢？活動(dòng)一計(jì)算天體質(zhì)量若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上物體的重力等于地球?qū)λ囊Α?其中g(shù)、R在卡文迪許之前已經(jīng)知道，而卡文迪許測(cè)出G后，就意味著我們也測(cè)出了地球的質(zhì)量?？ㄎ牡显S把他自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球重量”的實(shí)驗(yàn)是有道理的。模型一、“稱量”地球的質(zhì)量例題1設(shè)地面附近的重力加速

2、度g=10 m/s2，地球半徑R=6.4106 m，引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。類比拓展如果用這一方法來測(cè)量月球的質(zhì)量，必須已知哪些物理量？請(qǐng)寫出解答過程 知道了引力常量G，測(cè)出星球表面的重力加速度就可以稱出天體的質(zhì)量了，能否用該方法計(jì)算太陽的質(zhì)量？如果不行你能想到什么好方法？1、我們可以認(rèn)為地球繞太陽做什么運(yùn)動(dòng)？2、地球作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由什么力來提供的？啟發(fā)：通?？梢哉J(rèn)為地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是由太陽對(duì)地球的萬有引力來提供的模型二、“稱量”太陽的質(zhì)量活動(dòng)一計(jì)算天體質(zhì)量M F引 = Fn 由于日地距離和地球公轉(zhuǎn)的周期已經(jīng)測(cè)出r例題2地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r為1.491011 m，公轉(zhuǎn)的周期T是3.16107s，太陽的質(zhì)量是多少？類比拓展如果用這一方法來測(cè)量地球的質(zhì)量，必須已知哪些物理量？請(qǐng)寫出解答過程 根據(jù)以上模型，能總結(jié)出求解天體質(zhì)量的一般方法嗎？方法一：忽略天體自轉(zhuǎn)的影響，天體表面上物體的重力近似的等于天體對(duì)物體的萬有引力方法二：行星或衛(wèi)星繞中心天體沿圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力萬有引力定律在天文學(xué)上有何應(yīng)用？活動(dòng)一預(yù)言彗星回歸和未知天體問題1活動(dòng)二預(yù)言彗星回歸和未知天體問題2應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星？海王星的發(fā)現(xiàn)小結(jié)一.計(jì)算天體質(zhì)量的方法 1.表面模型： 2.環(huán)繞模型：萬有引