《萬(wàn)有引力理論的成就》萬(wàn)有引力與宇宙航行PPT
第一部分內容：學(xué)習目標
1.了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的重要應用；
2.會(huì )用萬(wàn)有引力定律計算天體質(zhì)量；
3.理解并運用萬(wàn)有引力定律處理天體問(wèn)題的思路和方法。
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萬(wàn)有引力理論的成就PPT，第二部分內容：復習回顧
1.物體做圓周運動(dòng)的向心力公式是什么？分別寫(xiě)出向心力與線(xiàn)速度、角速度以及周期的關(guān)系式。
2.萬(wàn)有引力定律的內容是什么？如何用公式表示？
3.重力和萬(wàn)有引力的關(guān)系？
物體m在緯度為θ的位置，萬(wàn)有引力指向地心，分解為兩個(gè)分力：m隨地球自轉圍繞地軸運動(dòng)的向心力和重力。
重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，當忽略了地球的自轉時(shí),可認為重力在數值上就等于萬(wàn)有引力大小。
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萬(wàn)有引力理論的成就PPT，第三部分內容：新課導入
“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)球。”
那我們又是怎么知道巨大的地球的質(zhì)量呢?
1.思路：地球的質(zhì)量不可能用天平稱(chēng)量.
萬(wàn)有引力定律是否能給予我們幫助呢?
重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，當忽略了地球的自轉時(shí),可認為重力在數值上就等于萬(wàn)有引力大小。
稱(chēng)量地球的質(zhì)量
著(zhù)名文學(xué)家馬克·吐溫滿(mǎn)懷激情地說(shuō)：
“科學(xué)真是迷人。根據零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏(yíng)得那么多收獲！”
思考：應用萬(wàn)有引力可算出地球的質(zhì)量，能否算出太陽(yáng)的質(zhì)量呢?
1、地球公轉實(shí)際軌道是什么形狀？為了解決問(wèn)題的方便，我們通�？梢哉J為地球在繞怎樣的軌道做什么運動(dòng)？
2、地球作圓周運動(dòng)的向心力是由什么力提供的？
天體質(zhì)量的計算
求解思路：環(huán)行天體的向心力由中心天體對其萬(wàn)有引力獨家提供
注意：待求天體（M）的質(zhì)量與環(huán)行天體（m）的質(zhì)量無(wú)關(guān)
黃金替換
質(zhì)量為m的物體在地球(星體)表面受到的萬(wàn)有引力等于其重力，即G＝mg�？梢缘玫剑篏M＝gR2
由于G和M(地球質(zhì)量)這兩個(gè)參數往往不易記住，而g和R容易記住。所以粗略計算時(shí)，一般都采用上述代換，這就避開(kāi)了萬(wàn)有引力常量G值和地球的質(zhì)量M值
發(fā)現未知天體---海王星
在1781年發(fā)現的第七個(gè)行星—天王星的運動(dòng)軌道，總是同根據萬(wàn)有引力定律計算出來(lái)的有一定偏離.當時(shí)有人預測，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現的新星,這就是后來(lái)發(fā)現的第八大行星—海王星.
海王星的實(shí)際軌道由英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當斯和法國年輕的天文愛(ài)好者勒維耶根據天王星的觀(guān)測資料各自獨立地利用萬(wàn)有引力定律計算出來(lái)的.
預言并發(fā)現冥王星：
海王星發(fā)現之后，人們發(fā)現它的軌道也與理論計算的不一致。于是幾位學(xué)者用亞當斯和勒維耶的方法預言另一顆新行星的存在．
在預言提出之后，1930年，湯博發(fā)現了太陽(yáng)系的后來(lái)曾被稱(chēng)為第九大行星的冥王星
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萬(wàn)有引力理論的成就PPT，第四部分內容：�？碱}型
題組一 計算天體質(zhì)量和密度
題1［2019•廣東佛山一中高一檢測］（1）開(kāi)普勒第三定律指出：行星繞太陽(yáng)運動(dòng)橢圓軌道的半長(cháng)軸a的三次方與它的公轉周期T的二次方成正比，即 =k，k是一個(gè)對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽(yáng)的運動(dòng)按圓周運動(dòng)處理，請你推導出太陽(yáng)系中該常量k的表達式（已知引力常量為G，太陽(yáng)的質(zhì)量為M太）；
（2）開(kāi)普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系，它對一切具有中心天體的引力系統（如地月系統）都成立。經(jīng)測定月地距離為3.84×108m，月球繞地球運動(dòng)的周期為2.36×106 s，地球半徑取6 400 km，試估算地球的質(zhì)量M和密度ρ。（G=6.67×10-11 N•m2/kg2，計算結果均保留一位有效數字）
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萬(wàn)有引力理論的成就PPT，第五部分內容：內容小結
1.萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應用，一般有兩條思路：
(1)地面（或某星球表面）的物體的重力近似等于萬(wàn)有引力
(2)環(huán)繞天體所需的向心力由中心天體對環(huán)繞天體的萬(wàn)有引力提供
2.了解了萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義.
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