1、万有引力理论的成就万有引力理论的成就第一页，共14页。万有引力理论的成就第一页，共1 4 页。卡文迪许实验 G=6.67X10G=6.67X10-11-11NmNm2 2/kg/kg2 2第二页，共14页。卡文迪许实验卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。当时已知：当时已知：地球的半径地球的半径R R 地球表面重力加速度地球表面重力加速度g g 卡文迪许已测出的引力常量卡文迪许已测出的引力常量G G1 1、如何利用已知条件如何利用已知条件“称量地球的质量称量地球的质量”呢呢?思考一下：2 2、能否通过万有引力定律来、能否通过万有引力定律来“称量称量”?”?探究一：怎么测量地球的质量第
2、三页，共14页。当时已知：1、如何利用已知条件“称量地球的质量”呢?思考一下在赤道上在赤道上,m=1kgm=1kg，R=6.4X10R=6.4X106 6m m，g=9.8m/sg=9.8m/s2 2G G F Fn n在地面上在地面上不考虑地球自转的影响不考虑地球自转的影响探究一：怎么测量地球的质量第四页，共14页。在赤道上,m=1 k g，R=6.4 X 1 0 6 m，g=9.8 m/s2RGMmmg GgRM2在地面上在地面上可以可以不考虑地球自转的影响，不考虑地球自转的影响，物体物体所受重力等于地球对物体的引力。所受重力等于地球对物体的引力。G=FG=F引引24=6 10 kg 卡文
3、迪许把他自己的实验卡文迪许把他自己的实验说成是说成是“测量地球的质量测量地球的质量”。探究一：怎么测量地球的质量R=6.4X106m第五页，共14页。在地面上可以不考虑地球自转的影响，物体卡文迪许把他自己的实验思维拓展：1 1、用这个方法可以测量其他星球的质量吗？、用这个方法可以测量其他星球的质量吗？2 2、需要知道哪些物理量？、需要知道哪些物理量？2RGMmmg GgRM23 3、用这个方法可以测量太阳的质量吗？、用这个方法可以测量太阳的质量吗？第六页，共14页。思维拓展：1、用这个方法可以测量其他星球的质量吗？2、需要知已知其他行星绕太阳运动的r和T，能计算太阳的质量吗？太阳对地球的引力有
4、什么作用？利用万有引力定律人们发现了哪些天体？1969年,美国宇航员阿姆斯特朗在月球上留下人类的第一个脚印.在地面上不考虑地球自转的影响D地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离r4有了万有引力定律这个法宝，可以计算地球的1、天体表面的物体所受的重力等于万有引力1、用这个方法可以测量其他星球的质量吗？质量，那么同学们能计算出地球的密度吗？卡文迪许已测出的引力常量G只能计算中心天体的质量4X106m，g=9.卡文迪许把他自己的实验探究二、怎么测量太阳的质量C人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3只能计算中心天体的质量只能计算中心天体的质量卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量
5、”。1969年,美国宇航员阿姆斯特朗在月球上留下人类的第一个脚印.1、用这个方法可以测量其他星球的质量吗？A月球绕地球运行的周期T1及月球到地球中心的距离r14X106m，g=9.2、需要知道哪些物理量？67X10-11Nm2/kg21969年,美国宇航员阿姆斯特朗在月球上留下人类的第一个脚印.已知：地球绕太阳的轨道半径已知：地球绕太阳的轨道半径r rrTmrMmG22)2(2324GTrM探究二、怎么测量太阳的质量太阳对地球的引力有什么作用？太阳对地球的引力有什么作用？F引=Fn思考：思考：1.1.已知其他已知其他行星绕太阳运动的行星绕太阳运动的r r和和T T，能计算太阳的质量吗？，能计算
6、太阳的质量吗？2 2.不同的行星绕太阳的不同的行星绕太阳的r r和和T T都不同，能否保证计算出来都不同，能否保证计算出来的太阳质量一样吗？的太阳质量一样吗？mr11105.1 kg30102只能计算中心天体的质量只能计算中心天体的质量第七页，共14页。已知其他行星绕太阳运动的r 和T，能计算太阳的质量吗？已知：地卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。对于测量月球的质量，同卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。A月球绕地球运行的周期T1及月球到地球中心的距离r1已知其他行星绕太阳运动的r和T，能计算太阳的质量吗？4X106m，g=9.在地面上可以不考虑地球自转的影响，物体C
7、人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。卡文迪许把他自己的实验67X10-11Nm2/kg2卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。质量，那么同学们能计算出地球的密度吗？太阳对地球的引力有什么作用？卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。质量，那么同学们能计算出地球的密度吗？卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。已知其他行星绕太阳运动的r和T，能计算太阳的质量吗？D地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离r44X106m，g=9.19691969年年,美国宇航员阿姆斯特朗在月球上留下人类的美国宇航员阿姆斯特朗
8、在月球上留下人类的第一个脚印第一个脚印.探究三：如何测量月球的质量1.1.对于测量月球的质量，同对于测量月球的质量，同学们有哪些思路呢？学们有哪些思路呢？2.2.能否利用月球绕地球转能否利用月球绕地球转来计算月球的质量来计算月球的质量第八页，共14页。卡文迪许把他自己的实验说成是“测量地球的质量”。1 9 6 9 年,18461846年年9 9月月2323日晚，日晚，由德国的伽勒在勒维由德国的伽勒在勒维耶预言的轨道附近发耶预言的轨道附近发现了这颗行星现了这颗行星,人们人们称其为称其为“笔尖下发现的笔尖下发现的行星行星”。海王星海王星发现未知天体利用万有引力定律人们发现了哪些天体？利用万有引力定
9、律人们发现了哪些天体？这过程是如何的？这过程是如何的？第九页，共14页。1 8 4 6 年9 月2 3 日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的轨道附近理论轨道理论轨道实际轨道实际轨道 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算海王星发现之后，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星的存在言另一颗新星的存在 在预言提出之后，在预言提出之后，1930年年3月月14日日，汤博发现了这，汤博发现了这颗新星颗新星冥王星冥王星发现未知天体第十页，共14页。理论轨道实际轨道 海王星发现之后，人们发现它的计计算算天天体体质质量
10、量的的思思路路小结1 1、天体表面的物体所受的、天体表面的物体所受的重力等于万有引力重力等于万有引力2RGMmmg2 2、行星绕太阳、卫星绕行星做圆周运动，、行星绕太阳、卫星绕行星做圆周运动，万有引力提供向心力万有引力提供向心力rTmrMmG22)2(第十一页，共14页。计算天体质量的思路小结1、天体表面的物体所受的重力等于万有引有了万有引力定律这个法宝，可以计算地球的有了万有引力定律这个法宝，可以计算地球的质量，那么同学们能计算出地球的密度吗？质量，那么同学们能计算出地球的密度吗？课后思考第十二页，共14页。有了万有引力定律这个法宝，可以计算地球的课后思考第十二页，共1 1已知下面的哪组数据
11、，可以算出地球的已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量质量M(M(引力常量引力常量G G为已知为已知)（）A A月球绕地球运行的周期月球绕地球运行的周期T T1 1及月球到地及月球到地球中心的距离球中心的距离r r1 1B B地球绕太阳运行的周期地球绕太阳运行的周期T T2 2及地球到太阳及地球到太阳中心的距离中心的距离r r2 2C C人造卫星在地面附近的运行速度人造卫星在地面附近的运行速度v v3 3和和运行周期运行周期T T3 3D D地球绕太阳运行的速度地球绕太阳运行的速度v v4 4及地球到太阳及地球到太阳中心的距离中心的距离r r4 4AC练习第十三页，共14页。1 已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M(引力常量G 为已2 2一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为其线速度大小为v v，假设宇航员在该行星表面上用弹，假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为簧测力计测量一质量为m m的物体重力，物体静止时，的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为N N，已知引力常量为，已知引力常量为G G，则这颗行，则这颗行星的质量为星的质量为 ()()B练习第十四页，共14页。2 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v
