第六章萬(wàn)有引力與航天第4節(jié)萬(wàn)有引力理論的成就教案20xx1128210-物理備課大師-免費(fèi)閱讀
【正文】 當(dāng)行星或衛(wèi)星環(huán)繞中心天體表面運(yùn)行時(shí)，軌道半徑 r 近似認(rèn)為與中心天體的半徑 R 相等。 ［小結(jié)］ 這節(jié)課我們主要掌握的知識(shí)點(diǎn)是萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用，解題時(shí)通常根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力 、 地面（或某星球表面）物體的重力等于萬(wàn)有引力來(lái)建立關(guān)系式。 用類似的方法，人們又發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的其它天體。有人據(jù)此認(rèn)為萬(wàn)有引力定律的準(zhǔn)確性有問(wèn)題。所以除赤道和兩極外，物體的重力并不嚴(yán)格指向地球的球心。 解：月球繞地球運(yùn)行的向心力，由月地間的萬(wàn)有引力提供，即有： F＝ 22 2()MmG mrrT?= 得： 2 3 2 8 3 242 1 1 24 4 ( 3 . 1 4 ) ( 4 1 0 ) k g 5 . 8 9 1 0 k g6 . 6 7 1 0 ( 3 0 2 4 3 6 0 0 )rM GT? 創(chuàng)創(chuàng)= = = ?創(chuàng)創(chuàng)地 太陽(yáng)質(zhì)量和地球質(zhì)量的數(shù)量級(jí)希望同學(xué)們能記住，在今后判斷有關(guān)問(wèn)題時(shí)可使用。 根據(jù)萬(wàn)有引力提供行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力，有： F＝ 22222 4M m vG m a m r m m r m vr r T???= = = = = 行星的質(zhì)量 m在方程兩側(cè)被消去，所以只能求出中心天體的質(zhì)量。由此得到 GM＝ R2g（黃金代換式） 2gRM G= 地面的重力加速度 g和地球半徑 R在卡文迪許之前就已知道，一旦測(cè)得引力常量 G，就可以算出地球的質(zhì)量 M。 教學(xué)重點(diǎn) 1．地球質(zhì)量的計(jì)算、太陽(yáng)等中心天體質(zhì)量的計(jì)算。 2．通過(guò)數(shù)據(jù)分析、類比思維、歸納總結(jié)建立模型來(lái)加深理解。卡文迪許把他自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球的重量”，是不無(wú)道理的。將萬(wàn)有引力和右側(cè)向心加速度的不同表達(dá)式聯(lián)立，得到中心天體質(zhì)量的計(jì)算公式為 22 3 2 2 3 224r a r r v r r vM G G G G T G? ? ?= = = = = 測(cè)出行星的公轉(zhuǎn)周期 T和它與太陽(yáng)的距離 r等 ，就可以算出太陽(yáng)的質(zhì)量。 2．天體平均密度的計(jì)算 利用環(huán)繞中心天體表面運(yùn)行的行星或衛(wèi)星，可以計(jì)算中心天體的平均密度。同一物體的重力在赤道位置最小，兩極處最大。但另一些人則推測(cè)，在天王星軌道外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星，它對(duì)天王星的吸引使其軌道產(chǎn)生了偏離。 1705
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1