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萬有引力理論成就第1頁2萬有引力定律發覺對天文學發展起到了巨大推進作用，尤其在天體物理學計算、天文觀測、衛星發射和回收等天文活動中，萬有引力定律可稱為最有力工具。那么萬有引力定律是如何應用呢？

新課引入第2頁31.理解萬有引力定律在天文學上應用。2.會用萬有定律及時天體質量，理解“稱量地球質量”“計算太陽質量”基本思緒。3.結識萬有引力定律科學成就，體會科學思想辦法。

學習目標第3頁4自主學習反饋1．地球上物體具有重力是由于__________而產生，若不考慮地球自轉影響，地面上物體所受重力等于物體受到________________．因此我們只需測出________和地球表面__________即可求地球質量．2．計算中心天體質量，首先觀測圍繞中心天體運動______________和____________，然后根據萬有引力提供________．由牛頓第二定律列出方程，求得中心天體質量M＝________________.第4頁53．海王星是在1846年9月23日德國伽勒在勒維耶預言位置附近發覺，發覺過程是：發覺________實際運動軌道與______________________軌道總有某些偏差，根據觀測到偏差數據和萬有引力定律計算出__________________，并預測也許出現時刻和位置；在預測時間去觀測預測位置．海王星與冥王星發覺最后確立了___________，也成為科學史上美談．第5頁6第6頁7阿基米德在研究杠桿原理后，曾經說過一句什么名言？

“給我一種支點，我能夠撬動地球。”

那我們又是怎么懂得巨大地球質量呢?那給我們一種杠桿(天平)是否就能夠稱量地球質量了呢？不能課內探究第7頁8一、科學真是迷人

一百數年前,英國人卡文迪許用他自己設計扭秤，“第一次稱出了地球質量”。

第8頁9稱量地球重量1.卡文迪許為何說自己試驗是“稱量地球重量（質量）”？請你解釋一下原因。不考慮地球自轉影響

M是地球質量，r是物體距地心距離，即地球半徑R

重力加速度g和地球半徑R在卡文迪許之前就懂得了，一旦測得引力常量G，則能夠計算出地球質量M。

第9頁10例1.設地面附近重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R=6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，試估算地球質量。答案：6×1024kg解：第10頁111.地球實際軌道是什么形狀？為理解決問題方便，我們通常可以認為地球在繞如何軌道做什么運動？用萬有引力定律可算出地球質量，能否用它算出太陽質量呢?一般能夠以為地球繞太陽做勻速圓周運動。二、計算天體質量

第11頁122.地球作圓周運動向心力是由什么力來提供？rMmF地球作圓周運動向心力是由太陽對地球萬有引力來提供。第12頁13

地球公轉角速度不能直接測出,但我們懂得地球公轉周期。第13頁14該體現式與地球（環行天體）質量m有沒有關系？rMmFvT第14頁15例2.把地球繞太陽公轉看作是勻速圓周運動，軌道半徑約為1.5×1011m，已知引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，則可估算出太陽質量約為

kg。第15頁16解：地球繞太陽運轉周期:T=365×24×60×60s=3.15×107s地球繞太陽做勻速圓周運動向心力由萬有引力提供，答案：2×1030【提醒】解題時經常需要引用某些常數，如地球自轉周期、月球公轉周期等。應注意挖掘使用。第16頁171.物體在天體表面時受到重力等于萬有引力g---------天體表面重力加速度R--------天體半徑【辦法總結】計算天體質量兩條基本思緒第17頁182.行星（或衛星）做勻速圓周運動所需萬有引力提供向心力只能求出中心天體質量！！！第18頁19根據上面兩種方式算出中心天體質量M，結合球體體積計算公式物體密度計算公式求出中心天體密度第19頁20當r=R時第20頁21例3.宇航員站在一種星球表面上某高處h自由釋放一小球，通過時間t落地，該星球半徑為R，你能求解出該星球質量嗎？第21頁22解析：由星球表面附近重力等于萬有引力得解得：釋放小球后小球做勻加速運動故星球質量為第22頁23尤其提醒利用萬有引力定律提供向心力，我們只能求出中心天體質量和密度。因此要求太陽質量和密度就要以它行星為研究對象。若要求地球質量和密度，就要以它衛星為研究對象；也能夠以地面上物體利用重力近似等于萬有引力求得。第23頁24海王星軌道由英國劍橋大學學生亞當斯和法國年輕天文愛好者勒維耶各自獨立計算出來。1846年9月23日晚，由德國伽勒在勒維耶預言位置附近發覺了這顆行星,人們稱其為“筆尖下發覺行星”。海王星三、預測未知天體——海王星發覺第24頁25當初有兩個青年——英國亞當斯和法國勒維耶在互不知曉情況下分別進行了整整兩年工作。1845年亞當斯先算出成果，但格林尼治天文臺卻把他論文束之高閣。1846年9月18日，勒維耶把成果寄到了柏林，卻受到了重視。柏林天文臺伽勒于1846年9月23日晚就進行了搜索，并且在離勒維耶預報位置不遠地方發覺了這顆新行星。海王星發覺使哥白尼學說和牛頓力學得到了最佳證明。科學史上一段佳話第25頁26理論軌道實際軌道海王星發覺之后，人們發覺它軌道也與理論計算不一致。于是幾位學者用亞當斯和勒維耶列辦法預言另一顆行星存在。在預言提出之后，