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人教版
7.3 萬有引力理論的成就
第七章 萬有引力與宇宙航行
回顧：
牛頓的萬有引力定律，是17世紀自然科學最偉大的成果之一。他把地面上物體運動的規律和天體運動的規律統一起來了，對物理學和天文學的發展具有深遠的影響。
萬有引力理論的成就
測物體的質量？
如何測量地球的質量？
測地球的質量？
×
如何測量地球的質量？
卡文迪什
一、“稱量”地球的質量
卡文迪什把自己的實驗說成是“稱量地球的質量”
不考慮地球自轉的影響，地面上物體受的重力等于地球對物體的萬有引力
一、“稱量”地球的質量
不考慮地球自轉的影響，地面上的物體
g 地球表面的重力加速
R 地球的半徑
稱量地球質量的第一人！！！
卡文迪什
一、“稱量”地球的質量
r
月球
萬有引力提供向心力
總結：計算地球質量的兩種方法
方法一：不考慮地球自轉的影響，地面上的物體
R
方法二：萬有引力提供向心力
“自力更生法”
“借助外援法”
？
R
月球
“嫦娥五號”
測量出物體做自由落體的高度h以及下落的時間t，再利用月球的半徑R
月球質量
測太陽的質量
“自力更生法”：不考慮天體自轉的影響，天體表面的物體
“借助外援法”：
二、計算天體的質量
r
中心天體
環繞天體
T
R
萬有引力提供向心力
三、發現未知天體
“筆尖下發現的行星” 海王星
海王星的發現
天王星
(英)亞當斯 (法)勒維耶
海王星
（德）伽勒
天王星
理論軌道
實際軌道
海王星發現之后，人們發現它的軌道也與理論計算的不一致。于是幾位學者用亞當斯和勒維耶列的方法預言另一顆行星的存在。
在預言提出之后，1930年3月14日，湯博發現了這顆行星——冥王星。
冥王星的發現
2006年8月24日通過的新定義，由于其比月球還小，又不能清楚其軌道附近其他物體的天體被稱為“矮行星”
四、預言哈雷彗星回歸
解釋潮汐現象
推測地球在赤道處略高的扁平形狀
地球表面重力加速度的微小差異
指導重力探礦
五、其他成就
宇宙航行
課后作業：
1、思考如何求解天體的密度
2、查閱資料，了解我國航天發展史
關于引力常量，下列說法正確的是（　　）
A．在國際單位制中，引力常量在數值上等于兩個質量是1kg的質點相距1m時萬有引力的大小
B．在不同的單位制中，引力常量的數值是相同的
C．計算不同物體間相互作用的萬有引力時，引力常量的值是不同的
D．著名的“月—地檢驗”是在已知引力常量的數值后才進行的
課堂練習
【練習1】在科學發展歷程中，許多科學家做出了杰出貢獻，下列敘述符合物理學史實的是（　　）
A．開普勒以行星運動定律為基出總結出萬有引力定律
B．牛頓提出了萬有引力定律，并通過實驗測出了引力常量
C．伽利略通過月一地檢驗發現地球與蘋果間的引力跟天體之間的引力是同一種力
D．1781年發現的天王星的軌跡有些“古怪”，海王星是運用萬有引力定律在“筆尖”下發現的行星
【參考答案】D
關于引力常量，下列說法正確的是（　　）
A．在國際單位制中，引力常量在數值上等于兩個質量是1kg的質點相距1m時萬有引力的大小
B．在不同的單位制中，引力常量的數值是相同的
C．計算不同物體間相互作用的萬有引力時，引力常量的值是不同的
D．著名的“月—地檢驗”是在已知引力常量的數值后才進行的
課堂練習
【練習2】2022年10月15日，我國在西昌衛星發射中心使用“長征二號”丁運載火箭，成功將“遙感三十六號”衛星順利送入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。該衛星繞地球做勻速圓周運動，運行的周期為T，運行軌道離地球表面的高度為h，地球的半徑為R，引力常量為G，則地球的質量可表示為（　　）
A． B．
C． D．
【參考答案】B
課堂練習
【練習3】某人造地球衛星沿圓軌道運行，軌道半徑是6.8×103km，周期是5.6×103s。試從這些數據估算地球的質量。
解：地球對衛星的萬有引力提供衛星繞地球做圓周運動的向心力
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