6.4 有引力理论的成就.pptxVIP

6.4 万有引力理论的成就学习目标 1、了解万有引力定律在天文学上的应用； 2、会用万有引力定律计算天体的质量 和密度； 3、掌握综合运用万有引力定律和圆周 运动的知识分析具体问题的方法； 秤量天体的重量 不考虑地球自转的影响 M是地球质量，r是物体距地心的距离，即地球半径R 例1、设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R =6.4×106m，引力常量 G=6.67×10-11 Nm2/kg2，试估算地球的质量。 确定天体的密度ρ把地球看成质量均匀分布的球体，则由得：计算天体的质量1.环绕法：对于有行星的中心天体，可认为行星（或卫星）绕中心天体做匀速圆周运动，中心天体对行星的万有引力提供向心力即：从而推导出天体质量M的计算公式如下：2 .落体法：对于没有行星或卫星的天体，如果可以忽略中心天体自转的影响，就可以根据万有引力等于重力的关系式计算中心天体的质量。即：发现未知天体背景： 1781年由英国物理学家威廉．赫歇尔发现了天王星，但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推测的结果有一些误差……海王星 海王星的轨道由英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶各自独立计算出来。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．之后，人们在海王星之外又发现了阋神星等几个较大的天体，因为距离遥远，太阳光到达那里太微弱，在地球附近很难看出究竟，尽管如此，黑暗寒冷的太阳系边缘依然牵动着人们的心，探索工作从来没有停止过。 1.在距一质量为M，半径为R，密度均匀的球体R远处有一质量为m的质点，此时M对m的万有引力为F1，当从M中挖去一半径为R/2的球体时，剩下部分对m的万有引力为F2，则F1：F2= 。25:23提示：剩下部分对m的引力等于挖前引力减去挖去部分引力mRR 2.一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的（ ）A、0.25倍B、0.5倍C、2.0倍D、4.0倍C 3.中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大，现有一中子星，观测到它的自转周期T=1/30s，问该中子星的最小密度应是多少才能维持它的稳定，不致因自转而瓦解？计算时星体可视为均匀球体。1.27×1014kg/m3 4.日地中心距离r=1.49×1011m,试估算太阳的质量。提示：利用公式：1.97×1030kg 5.1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km，若将此小行星和地球看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同，已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度为g，这个小行星表面的重力加速度为（ ）A.400g B.1/400g C.20g D.1/20gB提示：星球表面：mg=GMm/R2g=GM/R2本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网