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文档简介
4万有引力理论的成就1向心力表达式有哪些?请写出。
2写出万有引力定律的表达式?
3请写出开普勒第三定律的表达式,式中的大小的决定因素是什么?温故而知新阿基米德在研究杠杆原理后,曾经说过这么一句豪言壮语:“给我一个支点和一根足够长的硬棒,我可以撬起整个地球。”通过杠杆原理(天平)我们能测量地球的质量吗?那我们如何测量巨大的天体质量?可以利用万有引力定律来测。一、“称量”地球的质量若不考虑地球自转的影响,地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力。
即
=mg地球表面物体的重力与万有引力的关系一、“称量”地球的质量第十八章需明确的物理量引力常量(G)地球半径(R)
地球表面重力加速度(g)得卡文迪许在力学、热学、电学、化学等领域都有划时代的贡献。他就用自己设计的扭秤,计算出引力常数,其值为G=667×10-11,一旦G的值已知,就可以求出地球的质量,所以后人称他是“第一个称量地球的人”。世界著名文学家---马克·吐温在实验室里测量几个铅球之间的作用力,就可以称量地球,这不能不说是一个科学奇迹。难怪一位外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情地说:“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,就能赢得那么多收获!”
类比拓展如果用这一线索来测月球的质量,必须已知哪些物理量呢?请写出解答过程
解答以月球表面的一物体m为研究对象,根据则二、计算天体的质量利用模型一,可以测量地球的质量,那么当时能否用这种方法来测太阳的质量呢?由=mg得
,而太阳表面的重力加速度g和太阳的半径R未知,故此法不能求太阳质量。请设计一个合理的方案。模型二:环绕天体围绕中心天体做匀速圆周运动
中心天体对行星的万有引力提出问题:行星做匀速圆周运动的向心力由什么力提供?太阳为中心天体,地球围绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球所需的向心力。
以地球为研究对象,根据F万=F需,当时日地距离和地球的公转周期已经测出,所以,根据思考与讨论:不同行星绕太阳运行时,r、T都各不相同,用上面公式算出来的太阳质量能保证是一样的吗?由,可保证不同行星的r、T计算出来的太阳质量是一样的。知识总结
搞清谁是中心天体-搞清谁是环绕天体-研究对象是哪个天体?太阳地球地球求的是哪个天体的质量?中心天体小结:环绕天体的匀速圆周运动,已知环绕天体的环绕周期和环绕半径,就可测出中心天体的质量。与环绕天体的质量无关。方法:F万=F向拓展延伸已知引力常量为G=6.67×10-11
,地球半径R=6.4×106m,地月之间的距离为r=3.8×108m,根据前面的推导,求:①地球的质量;②地球的平均密度。(已知球的体积公式)设中心天体地球质量M,半径为R。月亮质量m,轨道半径r,月亮公转周期T。拓展引申解答则ρ=552×103㎏/m3得再由地球体积公式得问题1:应用万有引力定律发现了哪些天体问题2:人们
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