2021学年第七章 万有引力与宇宙航行3 万有引力理论的成就备课ppt课件

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方法①：若不考虑地球自转的影响：
GM=gR2（黄金代换式）
卡文迪许（英国化学家、物理学家）
1. 卡文迪许的扭秤实验通过改变质量和距离，证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性、普遍性。
2. 引力常量的测出，使万有引力定律能够应用于定量计算，例如通过重力加速度就能测定地球质量，因此，卡文迪许被人们称为第一个“能称出地球质量的人”。 
3. 卡文迪许扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量放大，实验的构思、设计与操作巧妙和精致，英国物理学家坡印廷曾对这个实验下过这样的评语：“开创了弱力测量的新时代。”
“科学真是迷人，根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多收获！”
方法②：通过地球卫星的轨道半径r和周期T：
明确M与m、R与r的具体含义，不可弄混淆。
【小资料】地球的公转周期为365天，日地距离为1.496×108km，万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2
我们是如何“看见”并研究遥远的星球的呢？
在1781年发现的第七个行星——天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星,这就是后来发现的第八大行星——海王星。人们称其为“笔尖下发现的行星” 。
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耶的方法预言另一颗新行星的存在。在1930年，汤博发现了太阳系的后来曾被称为第九大行星的冥王星。
哈雷彗星是唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星，也是人一生中唯一以裸眼可能看见两次的彗星。其它能以裸眼看见的彗星可能会更壮观和更美丽，但那些都是数千年才会出现一次的彗星。哈雷彗星上一次回归是在1986年，而下一次回归将在2061年中。
黑洞无法直接观测，但是可以根据它对周围天体的引力作用而间接观测。北京时间2019年4月10日21点整，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次拍摄到黑洞的照片。这张照片来之不易，为了得到这张照片，天文学家动用了遍布全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜，组成了一个的“事件视界望远镜”（EHT）。
1. 如果知道地球绕太阳的公转周期T和它与太阳的距离r，能求出太阳的质量吗？若要求太阳的密度，还需要哪些量？
2．“嫦娥三号”探月飞行器在100km的环月近圆轨道和落月前的15km轨道飞行时，若均视为匀速圆周运动，则( ) A．“嫦娥三号”在100km轨道比在15km轨道上运行的周期短 B．“嫦娥三号”在100km轨道比在15km轨道上运行的线速度大 C．“嫦娥三号”在100km轨道比在15km轨道上运行的角速度大 D．“嫦娥三号”在100km轨道比在15km轨道上运行的向心加速度小
半径越大，周期越大，线速度越小，角速度越小，向心加速度越小
3．用传感器测量一物体的重力时，发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3%。如图所示，如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体，下列说法正确的是（　　） A．在赤道处物体的重力为万有引力的3% B．在赤道处物体的向心力为万有引力的3% C．在北极处物体的重力为万有引力的3% D．在北极处物体的向心力为万有引力的3%
① 在赤道处，万有引力一部分提供重力，另一部分提供向心力：
② 在北极处，向心力为0，万有引力全部提供重力：
本题需要考虑地球自转的影响：
4. 2020珠峰高程测量登山队于北京时间5月27日上午11时整，成功登顶珠峰，人类首次在珠峰峰顶开展重力测量。如果忽略地球自转的影响，测得一个物体在峰底的重力为G1，在峰顶的重力为G2，峰底离地心的距离为R，则峰顶到峰底的高度为多少？
如果忽略地球自转的影响：