万有引力理论的成就高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

教学目标

通过多种多样的教学工具和教学手段，让学生对学习物理更加有兴趣，同时提高学生的注意力和参与度，让被动学习化为主动学习，这样理解和记忆知识比较高效。

万有引力理论的成就请阅读课本“发现未知天体”，回答如下问题：问题1：笔尖下发现的行星是哪一颗行星？问题2：人们用类似的方法又发现了哪颗星？一、发现未知天体背景：

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……

一、发现未知天体

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”。海王星一、发现未知天体海王星发现之后，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．一、发现未知天体“给我一个支点，我可以撬动地球。”

那我们又是怎么知道巨大的地球的质量呢?那给我们一个杠杆(天平)是否就可以称量地球的质量了呢？答案是:否定的.创设情境卡文迪许被称为能称出地球质量的人地球的质量怎样称量?自主学习阅读课本“科学真是迷人”思考问题：二、“称量地球的质量”当时已知：地球的半径R地球表面重力加速度g卡文迪许已测出的引力常量G卡文迪许是如何“称量地球的质量”的呢?能否通过万有引力定律来“量”?物体在天体(如地球)表面附近受到的重力近似等于万有引力二、“称量地球的质量”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G=6.67×10-11Nm2/kg2。请你根据这些数据计算地球的质量。“称量地球的质量”M=6.0×1024kg

科学真是迷人。根据零星的事实，增加一点猜想，竟能赢得那么多的收获！Z，xxk

——马克·吐温二、“称量地球的质量”1、物体在天体表面附近受到的重力等于万有引力g---------天体表面的重力加速度R--------天体的半径三、计算天体质量的两种方法练习：宇航员站在一个星球表面上的某高处h自由释放一小球，经过时间t落地，该星球的半径为r，你能求解出该星球的质量吗？

解析：2、行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力提供向心力三、计算天体质量的两种方法只能求出中心天体的质量！！！Mmrω=（r为轨道半径）拓展：例、把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,轨道平均半径约为1.5×108km，已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少kg?（结果取一位有效数字）由

F万=F向心=解决天体问题的两个思路（2）万有引力提供向心力（1）重力等于其所受的万有引力F万=F向心M为中心天体质量g为中心天体表面的重力加速度R为中心天体的半径F万=mgGM=gR2(黄金代换)理解人间的方法天上的方法拓展：天体密度的计算（1）利用天体表面的重力加速度来求天体自身的密度（2）利用天体的卫星求天体的密度