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4 《万有引力理论的成就》学案【课标要求】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学知识分析具体问题的方法【重点难点】中心天体质量的计算【课前预习】1.地球上的物体具有的重力是由于 而产生的,若不考虑地球自转的影响,地面上的物体所受的重力等于物体受到的
所以我们只需测出 和地球表面的 即可求地球的质量
2.计算中心天体的质量,首先观测围绕中心天体运动的 r 和 ,然后根据万有引力提供 由牛顿第二定律列出方程,求得中心天体的质量 M=
3.海王星是在 年 月 日德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现的,发现的过程是:发现 的实际运动轨道与 的轨道总有一些偏差,根据观察到的偏差数据和万有引力定律计算出 ,并预测可能出现的时刻和位置;在预测的时间去观察预测的位置
海王星的发现最终确立了 也成为科学史上的美谈
[探究与生成][问题 1] 科学真实迷人[教师点拨] 万有引力的发现,给天文学的研究开辟了一条康庄大道
自从卡文迪许测出了引力常数 G 并且知道重力加速度 g 值之后,可以应用万有引力定律“称量”地球的质量,所以卡文迪许宣布他的实验是在“称量地球”
物体 m 在纬度为 θ 的位置,万有引力指向地心,分解为两个分力:m 随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力
因为向心力远小于重力,万有引力大小近似等于重力
因此不考虑(忽略)地球自转的影响,地球质量: 例 1.已知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=6.67×10-11Nm2/kg2,试估算地球的质量
【解析】由于地球自转非常慢,一天只转了一圈,所以对应的自转偏向力很小
在这里,我们忽略不计
【拓展与分享】 某物体在地面上受到的重力为 160N,将它放置在卫星中,在卫星以的