3.万有引力理论的成就学习目标：1.[物理观念]理解“称量地球质量”的基本思路，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2.[科学思维]理解计算太阳质量的基本思路，能将天体问题中的对象和过程转换成相关模型后进行求解。 3.[科学态度与责任]认识万有引力定律的科学成就，体会科学的迷人魅力，进一步认识运动与相互作用观念。阅读本节教材，回答第 55 页“问题”并梳理必要知识点。教材第 55 页“问题”提示：利用＝mg 得 M＝，g 为地球表面重力加速度，R 为地球半径，G＝6.67×10－11N·m2/kg2，代入数据可以算出地球的质量。一、“称量”地球的质量1．合理假设：不考虑地球自转。2．“称量”依据：地面上质量为 m 的物体所受的重力 mg 等于地球对物体的引力，即 mg＝G，由此可解得 m 地＝。卡文迪什把测引力常量的实验称为“称量地球的质量”是不无道理的。3．结论：只要知道 g、R 的值，就可以算出地球的质量。二、计算天体质量1．计算太阳的质量：行星做匀速圆周运动的向心力由太阳与行星间的万有引力提供，列出方程 G＝m，由此可解得 m 太＝。这种方法我们称之为“rT”法小r 大 T 法，小 r 是行星轨道的半径，大 T 是行星的公转周期。2．结论：只要知道行星绕太阳运动的周期 T 和半径 r，就可以计算出太阳的质量。3．计算行星的质量：与计算太阳的质量一样，若已知卫星绕行星运动的周期 T 和轨道半径 r，就可计算出行星的质量 m 行＝。三、发现未知天体及预言哈雷彗星回归1．海王星的发现英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗“新”行星的轨道。1846 年 9 月 23 日晚，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星。2．其他天体的发现近 100 年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。3．预言哈雷彗星回归英国天文学家哈雷依据万有引力定律，计算了三颗彗星的轨道，并大胆预言这三次出现的彗星是同一颗星，周期约为 76 年。1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)利用地球绕太阳转动，可求地球的质量。(×)(2)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性。(√)(3)科学家在观测双星系统时，同样可以用万有引力定律来分析。(√)(4)冥王星被称为“笔尖下发现的行星”。(×)2．下列说法正确的是( )A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出...
