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1、万有引力理论的成就求质万有引力理论的成就求质量密度量密度第1页，本讲稿共14页教学目标：一一.天体质量，能求天体密度天体质量，能求天体密度二：发现未知天体二：发现未知天体第2页，本讲稿共14页万有引力理论的成就万有引力理论的成就一一.测量天体的质量测量天体的质量1.测量地球的质量测量地球的质量思考：思考：（1）根据所学的知识你能解）根据所学的知识你能解释为什么可以不考虑地球自转的影响释为什么可以不考虑地球自转的影响？（2）测量地球质量运用）测量地球质量运用了处理天体运动问题的那种思路？了处理天体运动问题的那种思路？第3页，本讲稿共14页F引引F向向GF引引GF向向第4页，本讲稿共14页2.测量
2、太阳的质量测量太阳的质量九大行星围绕太阳运动，太阳九大行星围绕太阳运动，太阳为中心天体。为中心天体。思考：（思考：（1）行星做圆周运动）行星做圆周运动的向心力是什么？的向心力是什么？（2）是否需要考虑九）是否需要考虑九大行星之间的万有引力大行星之间的万有引力？第5页，本讲稿共14页 如果设中心天体质量为如果设中心天体质量为M，行星质，行星质量为量为m，已知行星围绕太阳转动的，已知行星围绕太阳转动的轨道半径为轨道半径为r，即行星到太阳的距离，即行星到太阳的距离及公转周期及公转周期T。我们如何利用这些条我们如何利用这些条件来测量太阳的质量呢件来测量太阳的质量呢?是处理天体是处理天体运动问题的那种思
3、路？运动问题的那种思路？2.测量太阳的质量测量太阳的质量第6页，本讲稿共14页反思：反思：（1）不同行星与太阳的距离）不同行星与太阳的距离r和围绕和围绕太阳公转的周期太阳公转的周期T都是各不相同的，但都是各不相同的，但是不同行星的是不同行星的r，T计算出来的太阳质量计算出来的太阳质量必须是一样的！上面的公式能否保证这必须是一样的！上面的公式能否保证这一点？一点？第7页，本讲稿共14页反思：（2）我们类比太阳，能不能通过）我们类比太阳，能不能通过月亮或地球卫星来计算出地球的月亮或地球卫星来计算出地球的质量呢？即通过行星的卫星计算质量呢？即通过行星的卫星计算出行星的质量呢？是否需要知道出行星的质量
4、呢？是否需要知道卫星的质量呢？卫星的质量呢？（3）知道天体质量，能求天体密度吗）知道天体质量，能求天体密度吗？第8页，本讲稿共14页结论：如果知道卫星围绕行星运动如果知道卫星围绕行星运动的周期和卫星与行星之间的的周期和卫星与行星之间的 距距离，同样可以算出行星的质量离，同样可以算出行星的质量或密度或密度。第9页，本讲稿共14页二：发现未知天体二：发现未知天体 问题问题1：笔尖下发现的行星是哪一颗：笔尖下发现的行星是哪一颗行星？行星？问题问题2：人们用类似的方法又发现：人们用类似的方法又发现了哪颗行星？了哪颗行星？第10页，本讲稿共14页总结：万有引力理论的成就：万有引力理论的成就：一一.测量天
5、体的质量或密度测量天体的质量或密度二：发现未知天体二：发现未知天体第11页，本讲稿共14页强化训练：强化训练：1：利用下列哪组数据可以举算出地球的质量（：利用下列哪组数据可以举算出地球的质量（）A:已知地球的半径已知地球的半径R和地球表面的重力加速和地球表面的重力加速度度gB:已知卫星围绕地球运动的轨道半径已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周和周期期TC:已知卫星围绕地球运动的轨道半径已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速和线速度度VD:已知卫星围绕地球运动的线速度已知卫星围绕地球运动的线速度V和周期和周期TABCD第12页，本讲稿共14页强化训练：2.一宇航员为了估测一星球的质量，一宇航员为
6、了估测一星球的质量，他在该星球的表面做自由落体实验：他在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面让小球在离地面h高处自由下落，他高处自由下落，他测出经时间测出经时间t小球落地，又已知该星球小球落地，又已知该星球的半径为的半径为R，试估算该星球的质量。，试估算该星球的质量。2hR2/Gt2第13页，本讲稿共14页强化训练：3.地球表面处重力加速度地球表面处重力加速度g取取10m/s2，地球的半径，地球的半径R取取6400km，引力，引力常数常数G为为6.6710-11Nm2/kg2,由上述条由上述条件，可推得地球平均密度得表达式是件，可推得地球平均密度得表达式是 把上述数据代入，可算得其值为把上述数据代入，可算得其值为 kg/m356103第14页，本讲稿共14页