四 万有引力理论的成就［要点导学］1. 本节讲述了万有引力在几个方面的应用，我们可以从中体会万有引力定律在天文学研究中的巨大作用，体会和领悟用万有引力定律处理天体问题的思路和方法，领略自然界的奇妙与和谐，保持好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，培养用学到的知识解决实际问题的意识。并掌握运用万有引力定律解决实际问题的思路和方法。2．计算天体质量（或密度）。应用万有引力定律计算天体质量的基本思路和方法是将围绕某天体的行星的运动看成圆周运动，根据行星运动的向心力由它们间的万有引力提供建立方程，求出天体质量（或密度）。(1)在不考虑地球自转的影响时，地面上物体受到的引力大小等于物体的重力。利用2mMmgG R。解得地球质量 M _________。卡文迪许用扭秤测量了铅球间得作用力大小，得到了引力常量 G，进而计算了地球的质量。从而使得万有引力定律进入定量计算领域，有了更实用的意义。(2) 根据卡文迪许计算地球质量的思路，我们还可以计算天体表面的重力加速度，某行星表面物体受到行星的引力大小等于物体在该行星表面的重力2mMmgG R，解得：2MgG R。式中 M 为行星质量，R 为行星半径（3）行星绕太阳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，由此可以列出方程，从中解出太阳的质量。（4）假如一个近地卫星（离地高度忽略，运动半径等于地球半径 R）的运行周期是 T。有：2224MmmRG RT，解得地球质量为___________;由于地球的体积为343VR可以计算地球的密度为:______________.3．发现未知天体等：问题的发现：天文学家在用牛顿的引力理论分析天王星运动时，发现用万有引力定律计算出来的天王星的轨道与实际观测到的结果不相符，发生了偏离。两种观点：一是万有引力定律不准确；二是万有引力定律没有问题，只是天王星轨道外有未知的行星吸引天王星，使其轨道发生偏离。亚当斯和勒维耶的计算及预言：亚当斯和勒维耶相信未知行星的存在（即第二种假设）。他们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。伽勒的发现：1846 年，德国科学家伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了海王星。和预言的位置只差 1 度。在理论指导下进行有目的的观察，用观察到的事实结果验证了万有引力定律的准确性。1930 年，汤姆根据洛韦尔对海王星轨道异常的分析，发现了冥王星。未知天体的发现是根据已知天体的轨道偏离，由万有引力定律推测并计算未知天体的轨...
