第六章 第4 节《万有引力理论的成就上课.ppt

WAN YOU YIN LI LI LUN DE CHENG JIU 万 有 引 力 理 论 的 成 就 背景：1781年由英国物理学家威廉·赫歇尔发现了天王星，但根据万有引力定律计算出的轨道与实际观测到的天王星的运行轨迹结果有一些偏差……? 理论轨道 实际轨道 一、科学真是迷人 不考虑（忽略）地球自转的影响，地球表面： 二、计算天体的质量 利用高空中环绕天体绕中心天体运动，万有引力提供向心力，即F引=Fn; 其中 是目前由观测行星的运动测量许多天体质量的一种重要方法 记住：此种方法只能求出中心天体的质量，而不能求出绕行天体的质量 三、发现未知天体 WAN YOU YIN LI LI LUN DE CHENG JIU 万 有 引 力 理 论 的 成 就 英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶相信未知行星的存在，各自独立地利用万有引力定律计算出来这颗“新”行星的轨道。1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星，人们称其为“笔尖下发现的行星”——海王星。 ——海王星 一、科学真是迷人 不考虑（忽略）地球自转的影响，地球表面： 二、计算天体的质量 利用高空中环绕天体绕中心天体运动，万有引力提供向心力，即F引=Fn; 其中 是目前由观测行星的运动测量许多天体质量的一种重要方法 记住：此种方法只能求出中心天体的质量，而不能求出绕行天体的质量 三、发现未知天体 海王星 WAN YOU YIN LI LI LUN DE CHENG JIU 万 有 引 力 理 论 的 成 就 ——海王星 一、科学真是迷人 不考虑（忽略）地球自转的影响，地球表面： 二、计算天体的质量 利用高空中环绕天体绕中心天体运动，万有引力提供向心力，即F引=Fn; 其中 是目前由观测行星的运动测量许多天体质量的一种重要方法 记住：此种方法只能求出中心天体的质量，而不能求出绕行天体的质量 三、发现未知天体 勒维耶（法国） 亚当斯（英国） 海王星发现之后，人们发现海王星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言另一颗新星的存在。 在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗新星——冥王星。 WAN YOU YIN LI LI LUN DE CHENG JIU 万 有 引 力 理 论 的 成 就 一、科学真是迷人 不考虑（忽略）地球自转的影响，地球表面： 二、计算天体的质量 利用高空中环绕天体绕中心天体运动，万有引力提供向心力，即F引=Fn; 其中 是目前由观测行星的运动测量许多天体质量的一种重要方法 记住：此种方法只能求出中心天体的质量，而不能求出绕行天体的质量 三、发现未知天体——海王星 WAN YOU YIN LI LI LUN DE CHENG JIU 万 有 引 力 理 论 的 成 就 诺贝尔物理学奖获得者——物理学家冯·劳厄说： “没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……” 一、科学真是迷人 不考虑（忽略）地球自转的影响，地球表面： 二、计算天体的质量 利用高空中环绕天体绕中心天体运动，万有引力提供向心力，即F引=Fn; 其中 是目前由观测行星的运动测量许多天体质量的一种重要方法 记住：此种方法只能求出中心天体的质量，而不能求出绕行天体的质量 三、发现未知天体——海王星 WAN YOU YIN LI LI LUN DE CHENG JIU 万 有 引 力 理 论 的 成 就 布置作业： 1、教材（必修2）P43 问题与练习1～4 2、【自主探究】（1）神舟20号宇宙飞船在环绕X星球的近地轨道飞行，宇航员手头仅有一块星载计时器。有同学提议：如果现在不考虑其它天体的作用，可以测量X星球的质量，你认为可行吗？如果可行，请结合所学知识，通过作图和理论推导，设计一个实验，并测出X星球的质量？若认为不可行，请帮忙修正，提出自己的方案。 （2）神舟20号宇宙飞船在环绕X星球的近地轨道飞行，已知X星球半径为R，运行周期为T，试求X星球的质量与密度 一、科学真是迷人 不