第二节 万有引力定律的应用知识目标核心素养1.掌握利用万有引力定律计算天体质量的方法．2．了解发现未知天体海王星、冥王星的过程．3．理解人造卫星的运动规律．4．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.1.了解万有引力定律对人类探索未知世界的作用．2．了解人造卫星的相关知识．3．知道科学的发展是人类认识世界和推动人类进步的强大动力.一、计算天体的质量1．地球质量的计算：若月球绕地球做匀速圆周运动，则月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供的，根据 G＝m()2r 可得 M＝，知道月球绕地球运动的周期 T以及它和地心之间的距离 r 就可以算出地球的质量．2．行星(或中心天体)的质量计算：已知卫星绕行星(或行星绕中心天体)运动的周期和卫星与行星(或行星与中心天体)之间的距离，可以计算出行星(或中心天体)的质量．二、发现未知天体1．海王星的发现：英国剑桥大学青年学生亚当斯和法国青年天文学家勒维烈根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846 年 9 月 23 日，柏林天文台的望远镜在他们笔下计算出来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．三、人造卫星和宇宙速度1．牛顿的设想：如图 1 所示，把物体水平抛出，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造卫星．图 12．近地卫星的速度(1)原理：卫星绕地球做匀速圆周运动，运动所需的向心力由万有引力提供，所以 m＝，解得：v＝.(2)结果：用地球半径 R 代表近地卫星到地心的距离 r，可算出：v＝ m/s≈7.9 km/s.3．宇宙速度：数值意义第一宇宙速度7.9 km/s卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度第二宇宙速度11.2 km/s使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度第三宇宙速度16.7 km/s使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度1．判断下列说法的正误．(1)若只知道某行星绕太阳做圆周运动的半径，则可以求出太阳的质量．(×)(2)已知地球绕太阳转动的周期和轨道半径，可以求出地球的质量．(×)(3)天王星是依据万有引力定律计算的轨道而发现的．(×)(4)第一宇宙速度是发射卫星的最小速度．(√)(5)无论从哪个星球上发射卫星，发射速度都要大于 7.9 km/s.(×)(6)当发射速度 v>7.9 km/s 时，卫星将脱离地球的吸引，不再绕地球运动．(×)2．已知月球半径为 R，月球质量...
