第六章萬有引力與航天第4節(jié)萬有引力理論的成就教案20xx1128210-物理備課大師(存儲(chǔ)版)
【正文】 年英國天文學(xué)家哈雷根據(jù)萬有引力定律計(jì)算了一顆著名彗星的軌道并正確預(yù)言了它的回歸。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們一方面應(yīng)用了萬有引力，另一方面了解了萬有引力定律在天文學(xué)中具有的重要意義。根據(jù)萬有引力提供向心力有 32 222( 4 / 3 ) 2()R m vF G m a m g m m R m R m vR R T? ? ???= = = = = = = r＝ R m F v r M m F v 由上式可得中心天體平均密度的計(jì)算公式為 223 3 3 3 3 34 4 4 4 4a g v ω π v ωρ π RG π RG π RG π G G T π RG= = = = = = 2 3πρT G= 是一個(gè)普適常量。行星或衛(wèi)星的質(zhì)量為 m，軌道半徑為 r，線速度為 v，角速度為 ω ， T為行星或衛(wèi)星的周期 。盡管如此，黑暗寒冷的太陽系邊緣依然牽動(dòng)著人們的心，搜尋工作從來沒有停止過。后來，這顆行星命名為海王 星。 三、發(fā)現(xiàn)未知天體 到了 18世紀(jì)，人們已經(jīng)知道太陽系有 7顆行星，其中 1781年 發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星──天王星的運(yùn)動(dòng)軌道有些“古怪”：根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的軌道與實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果總有一些偏差。地球?qū)Φ孛嫖矬w的萬有引力 F 的一個(gè)分力 F1提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，另一個(gè)分力表現(xiàn)為物體的重力 mg。 【課堂練習(xí)】 地球質(zhì)量的計(jì)算 已知月球到地球的球心距離為 r＝ 4 108m，月亮繞地球運(yùn)行的周期為 30 天，求地球的質(zhì)量。 設(shè) M 是太陽的質(zhì)量， m 是某個(gè)行星的質(zhì)量， r是行星與太陽之間的距離， ω 是行星公轉(zhuǎn)的角速度。 若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為 m的物體所受的重力 mg 等于地球?qū)ξ矬w的引力，即 2mMmg G R= 式中 M是地球的質(zhì)量， R是地球的半徑，也就是物體到地心的距離。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì)； 2．體會(huì)物理學(xué)規(guī)律的簡(jiǎn)潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美。 教學(xué)難點(diǎn) 根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。 在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的作用力，就可以稱量地球，這不能不說是一個(gè)科學(xué)奇跡。 根據(jù)已知條件的不同，應(yīng)選擇不同的計(jì)算公式來計(jì)算
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