第 2 节 万有引力定律的应用 第 3 节 人类对太空的不懈探索学习目标核心素养形成脉络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．3．会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度．4．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.[学生用书 P77]一、天体质量的计算1．地球质量的估算(1)思路：地球表面的物体，若不考虑地球的自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力．(2)关系式：mg＝G.(3)结果：M＝，只要知道 g、R、G 的值，就可计算出地球的质量．2．天体质量的估算：若已知小天体绕中心大天体运动的周期 T 和两天体之间的距离r，可计算中心大天体的质量 M，公式是 M＝．二、人造卫星上天1．人造地球卫星的发射原理(1)牛顿的设想：在高山上水平抛出一个物体，当初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，成为一颗绕地球转动的人造地球卫星．(2)原理：一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力提供，即 G＝m，则卫星在轨道上运行的线速度 v＝.2．宇宙速度(1)第一宇宙速度 vⅠ：卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，vⅠ＝7.9 km/s.(2)第二宇宙速度 vⅡ：使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度，vⅡ＝11.2 km/s.(3)第三宇宙速度 vⅢ：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度，vⅢ＝16.7 km/s.三、预测未知天体1．1845～1846 年，英国大学生亚当斯和德国天文学家伽勒分别计算出天王星外还有一颗未知行星——海王星．2．海王星的发现巩固了万有引力定律的地位．四、人类对太空的不懈探索1．古希腊人的探索(1)亚里士多德认为，地球在宇宙的中心静止不动，其他星体绕地球转动，很好地解释了天体升落的现象．(2)阿波罗尼奥斯认为，行星沿某一圆周运动，该圆周的圆心沿另一圆周绕地球运动．(3)托勒密提出了地心体系，可以解释已知天体的运动．2．文艺复兴的撞击(1)哥白尼提出了“日心说”．太阳是宇宙的中心，水星、金星、地球、火星、木星及土星都绕太阳做匀速圆周运动，月球是地球的卫星．(2)第谷通过观测发现，托勒密与哥白尼的理论计算结果都与观测数据不相符．(3)开普勒研究了第谷的观测数据，提出了三大定律．3．牛顿的大综合牛顿的万有引力定律是物理学的第一次大综合，它将地上的力学与天上的力学统一起来，形成了以牛顿三大运动定律为基础的力学体系．4．人类“飞天”梦的实现(1)1957...
