万有引力理论的成就 全国获奖

高中物理课程（必修二）

——6.4万有引力理论的成就新源县第二中学黄建辉万有引力定律内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在

上，引力的

大小与

成正比，与

成

反比

它们的连线物体的质量

的乘积它们之间距离r的二次方

适用条件：万有引力定律只适用于

之间引力大小的计算质点前情回顾“称出”地球质量的人

卡文迪许“称量”地球的质量

科学真是迷人。根据零星的事实，增

添一点猜想，竟能赢得那么多收获！马克·吐温“称量”地球的质量上面是利用什么方法“称量”地球的质量？物体在地球（天体）表面附近，物体重力近似等于万有引力还有没有其它称量天体的方法？

计算天体的质量在上面“称量”地球质量的过程中，我们得到了一个关系式变形黄金代换公式星球表面重力加速度星球半径注意：此公式是在重力近似等于万有引力的条件下得到，当讨论万有引力和重力的微小关系时，此式不能使用黄金代换公式某个行星的质量是m，行星与太阳之间的距离是r，行星公转的周期是T，那么太阳的质量M是多少？行星绕太阳做匀速圆周运动万有引力提供向心力测出行星的公转周期T和它与太阳的距离r就可以算出太阳的质量

计算太阳的质量以上是利用什么方法“称量”太阳的质量？对于任一行星（环绕天体）万有引力提供向心力可以计算出太阳（中心天体）的质量计算天体质量的方法：①根据星球表面重力近似等于万有引力②根据环绕天体万有引力提供向心力计算太阳的质量不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T都是各不相同的。但由于不同行星的r、T计算出来的太阳质量必须是一样的！这里得到的计算太阳质量的公式能够保证这一点吗？可以开普勒第三定律

k计算太阳质量的反思如果给出的是行星的线速度或角速度与环绕半径，那么是否能求出太阳的质量？可以计算太阳的质量时，需要知道行星的质量吗？不需要计算天体的质量如果已知卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离，那么可以算出行星的质量吗？可以利用上面这种方法可以计算出环绕天体的质量吗？不可以中心天体环绕天体计算天体的质量学习并掌握利用星球质量求密度的方法学习并掌握利用星球表面重力加速度求星球密度的方法求星球密度的几种方法

已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g′，万有引力常量为G，若忽

略月球的自转，则月球的平均密度为多少？在月球表面的物体：月球的质量：月球的平均密度：需知星球表面重力加速度及星球半径计算天体的密度方法一一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行，测得它匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，则此恒星的平均密度为多少？设恒星的半径为R对宇宙飞船，有：恒星的质量：恒星的密度：只需测得近地

卫星的周期T若此题中，宇宙飞船不贴近恒星表面飞行，上面的结果还适用吗？不适用，此时宇宙飞船的环绕半径不等于恒星的星球半径计算天体的密度方法二计算天体密度的方法①利用星球表面重力等于万有引力②利用近地星体万有引力提供向心力（周期）计算天体的密度环绕天体轨道半径若环绕天体近地运行，则R=r中心天体半径区分轨道半径和星球半径万有引力定律应用于天文研究的方法海王星的发现历程。

万有引力定律的成就海王星笔尖下发现的行星亚当斯勒维耶各自独立计算出海王星的轨道伽勒1846年伽勒发

现海王星发现未知天体海王星汤博发现

海王星阋神星布朗、特鲁希略

等发现阋神星特鲁希略布朗发现未知天体对于未知天体的探索工作从来没有停止。。。。。。发现未知天体节章题型演练PartThree例题讲解（“黄金代换”公式）B【例1】人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1、T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则（）A.B.C.D.【练1】火星的质量和半径分别约为地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）A.0.2gB.0.4gC.2.5gD.5gB变式训练（“黄金代换”公式）【例2】（多选）火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍．根据以上数据，以下说法正确的是（）A.火星表面重力加速度的数值比地球表面小B.火星公转的周期比地球的长C.火星公转的线速度比地球的大D.火星公转的向心加速度比地球的大例题讲解（万有引力定律的成就）AB【练2】物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述不正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律，但没能测出引力常量B.引力常量的大小等于两个质量为1kg的物体相距1m时的相互吸引力C.以牛顿运动定律为基础的经典力学适用于研究"神舟9号"飞船的高速发射D.万有引力定律的发现解释了天体运动的规律，并预言了海王星的存在