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7.3万有引力定律的成就第七章万有引力与宇宙航行学习目标基本要求1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。2．了解“称量地球质量”的基本思路。3．了解计算太阳质量的基本思路，会用万有引力定律计算天体质量。发展要求

认识万有引力定律的成就，体会科学的迷人魅力。说明不要求分析重力随纬度变化的原因。问题地球质量：地球密度：月球质量：太阳质量：太阳密度：这些质量如何“称量”出来？一个成功的理论不仅能够解释已知的事实，更重要的是能够预言未知的现象。“称量”地球议一议：“称量”地球质量时我们如何建立模型？应选择哪个物体作为研究对象？运用哪些物理规律？需要忽略的次要因素是什么？“称量”地球

物体m在纬度为θ的位置，万有引力指向地心，分解为两个分力：m随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力。

因此,重力是万有引力的一个分力。

实际上随地球自转的物体向心力远小于重力，在忽略自转的影响下万有引力大小近似等于重力大小。

θFnRMGmwrF引“称量”地球若不考虑地球自转，以地面上质量为m的物体为研究对象。式中R为地球表面物体的到地心的距离，即地球半径由此解出“称量”地球需要指导哪些物理量？第一个称量地球的人小试牛刀若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面．已知引力常量为G，月球的半径为R.求：(不考虑月球自转的影响)(1)月球表面的自由落体加速度大小g月；(2)月球的质量M；(3)月球的平均密度ρ.计算天体的质量能用前面“称量”地球的方法“称量”太阳吗？议一议：“称量”太阳质量时我们如何建立模型？应选择哪个物体作为研究对象？运用哪些物理规律？计算天体的质量行星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供式中r为星球与太阳的距离问题：如何测量星球的角速度？怎么解决这个问题？有即“称量”太阳需要知道哪些物理量？小试牛刀试一试：已知太阳与地球间的平均距离约为1.5×1011m，你能估算太阳的质量吗？换用其他行星的相关数据进行估算，结果会相近吗？为什么？开普勒第三定律k与中心天体有关小试牛刀我国嫦娥探月卫星成功发射．卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过若干次变轨、制动后，最终使它绕月球在一个圆轨道上运行．设卫星距月球表面的高度为h，绕月圆周运动的周期为T.已知月球半径为R，引力常量为G.求月球的质量M；发现未知天体议一议：在利用地球求太阳的质量时，是否需要考虑其他行星的引力影响？发现未知天体自研教材：【发现未知天体】【预言哈雷彗星回归】笔尖下发现的行星——海王星课堂小结一、“称量”地球二、计算天体的质量三、万有引力理论的成就发现未知天体——海王星预言哈雷彗星回归小试牛刀我国计划于2030年实现载人登月．假如你是登月的宇航员，在月球上进行一系列的科学实验．若你手头有一质量为m的砝码，用弹簧测力

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