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1、第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天1、内容：、内容：自然界中自然界中任何两个物体任何两个物体都相互吸都相互吸引，引力的大小与物体的引，引力的大小与物体的质量质量m1和和m2的乘积的乘积成成正正比比，与它们之间，与它们之间距离距离r的二次方的二次方成成反比反比。2、公式：、公式：r：质点：质点(球心球心)间的距离间的距离引力常量：引力常量：G=6.671011 Nm2/kg23、条件、条件:质点质点或或均质球体均质球体m2m1FFr“称量地球的质量称量地球的质量”已知：已知：地球的半径地球的半径R地球表面重力加速度地球表面重力加速度g卡文迪许已测出的引力常量卡文迪许已测出的引力常量G物体
2、在天体表面附近受到的物体在天体表面附近受到的重力重力等于等于万有引力万有引力g-天体表面的重力加速度天体表面的重力加速度R-天体的半径天体的半径计算中心天体的质量计算中心天体的质量M分析：分析：1.1.将行星的运动看成是将行星的运动看成是 匀速圆周运动匀速圆周运动 2.万有引力万有引力提供提供向心力向心力 F引引=Fn.请请阅读课本阅读课本“发现未知天体发现未知天体”，三、发现未知天体三、发现未知天体背景：背景：1781年由英国物理学家威廉赫歇年由英国物理学家威廉赫歇尔发现了尔发现了天王星天王星，但人们观测到的天王星，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的运行轨迹与万有引力
3、定律推测的结果有一些误差一些误差 三、发现未知天体三、发现未知天体 海王星海王星的轨道由的轨道由英国的剑桥大学的学英国的剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶的天文爱好者勒维耶各自独立计算出来。各自独立计算出来。1846年年9月月23日晚，日晚，由德国的伽勒在勒维由德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发耶预言的位置附近发现了这颗行星现了这颗行星,人们人们称其为称其为“笔尖下发现笔尖下发现的行星的行星”。海王星三、发现未知天体三、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
4、法预言另一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颗新星的存在 在预言提出之后，在预言提出之后，1930年年3月月14日日，汤博发现了这颗，汤博发现了这颗新星新星冥王星冥王星三、发现未知天体三、发现未知天体两两种种基基本本方方法法1、重力、重力等于等于万有引力万有引力2、万有引力提供向心力、万有引力提供向心力国际天文学联合会大会24日投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。许多人感到不解，为什么从儿时起就一直熟知的太阳系“九大行星”概念如今要被重新定义，而冥王星又因何被“降级”？“行星”这个说法起源于希腊语，原意指太阳系中的“漫游者”。近千年
5、来，人们一直认为水星、金星、地球、火星、木星和土星是太阳系中的标准行星。19世纪后，天文学家陆续发现了天王星、海王星和冥王星，使太阳系的“行星”变成了9颗。此后，“九大行星”成为家喻户晓的说法。不过，新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处。冥王星所处的轨道在海王星之外，属于太阳系外围的柯伊伯带，这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。20世纪90年代以来，天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。比如，美国天文学家布朗发现的“2003UB313”，就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。布朗等人的发现使传统行星定义遭遇巨大
6、挑战。国际天文学联合会大会通过的新行星定义，意在弥合传统的行星概念与新发现的差距。大会通过的决议规定，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被自动降级为“矮行星”。冥王星为什么会被冥王星为什么会被“降级降级”？双星系统双星系统如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B 两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧引力常数为G。(1)求两星球做圆周运动的周期双星系统中的两个双星系统中的两个物体拥有相同的角物体拥有相同的角速度，周期速度，周期