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1、6.4 万有引力理论的成就,教学目标,1.了解行星绕恒星及卫星绕行星运动的共同特点：万有引力作为行星、卫星做圆周运动的向心力;会用万有引力定律计算天体的质量.2.了解万有引力定律在天文学上有重要的应用。,一、天体质量的计算,1地球质量的计算如果不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体受到的重力mg等于地球对物体的引力，即mg，由此解出地球质量M.,设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R=6.4106m，引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2，试估算地球的质量。,练习：,2.太阳质量的计算,基本方法：F引=F向即：天体做圆周运动所需的向心力由万有引力来提供,推导表达式,设
2、M是太阳的质量，m 是某个行星的质量，r 是它们之间的距离，T 是行星绕太阳公转的周期，推导太阳质量的表达式？,如果已知半径r、线速度v，则 M=?,如果已知周期T、线速度v，则 M=?,扩展能力(学生活动),如果已知角速度、半径r，则 M=?,总结天体质量的计算方法：,分析思路：根据围绕天体运行的行星（或卫星）的运动情况，表示出行星（或卫星）的向心力而向心力是由万有引力提供的这样，利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心天体（太阳或行星）的质量的公式,二、发现未知天体,、海王星的发现,英国剑桥大学的学生，23岁的亚当斯，经过计算，提出了新行星存在的预言他根据万有引力定律和天
3、王星的真实轨道逆推，预言了新行星不同时刻所在的位置,同年，法国的勒维列也算出了同样的结果，并把预言的结果寄给了柏林天文学家加勒,当晚（1846.3.14），加勒把望远镜对准勒维列预言的位置，果然发现有一颗新的行星就是海王星.,海王星,海王星地貌,、冥王星的发现,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行星的存在,在预言提出之后，1930年，汤博（Tom baugh）发现了这颗行星冥王星冥王星的实际观测轨道与理论计算的一致，所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗行星了,冥王星与其卫星,美国2001年发射，并将于2006至2008年访问冥王星的宇宙飞船,小结：,、处理天体运动问题的关键是：万有引力提供做匀速圆周运动所需的向心力,、海王星和冥王星的发现，显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义，同时证明了万有引力定律的正确性,
