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4 万有引力理论的成就 普通高中课程标准实验教科书●必修2 我们思想的发展在某种意义上常常来源于好奇心。 爱因斯坦 地球的质量到底有多大? 已知:地球表面g=9.8m/s2， 地球半径R=6400km， 引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2。 请你根据这些数据计算地球的质量。 （结果保留两位有效数字） “称量地球的质量” M=6.0×1024kg “称量地球的质量” 已知: 地球半径： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月亮轨道半径: r ≈ 60R， 求： 地球的质量M？ F引=Fn M=6.0×1024kg 中心天体M 环绕天体m 轨道半径r 建立物理模型 天体半径R 两条基本思路 1、重力等于万有引力 2、万有引力提供向心力 计算太阳的质量 测出某行星的公转周期T、轨道半径r 能不能由此求出太阳的质量M？ 分析： 1.将行星的运动看成是匀速圆周运动. 2.万有引力提供向心力 F引=Fn. 思考：不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T 都是不同的但是由不同行星的r、T计算出来的太阳质 量必须是一样的！上面这个公式能保证这一点吗？ 背景： 1781年由英国物理学家威廉．赫歇尔发现了天王星，但人们观测到的天王星的运行轨迹与万有引力定律推测的结果有一些误差…… 发现未知天体 你知道当初人们是如何发现海王星的吗？ 亚当斯[英国] 勒维耶[法国] 发现天王星轨道偏离 理论计算预测新行星轨道 实际观测验证结果 理论轨道 实际轨道 海王星的轨道由英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶各自独立计算出来。1846年9月23日晚，由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星,人们称其为“笔尖下发现的行星” 。 海王星 发现未知天体 理论轨道 实际轨道 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致．于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新星的存在． 在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗新星——冥王星． 发现未知天体 2006年08月24 如果不知道环绕体的公转周期，而知道环绕体的线速度或角速度，能不能求出中心天体的质量。 * *
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