高一物理万有引力理论的成就

万有引力理论的成就新兴中学物理组王新群在天文学上，像太阳、地球这些天体我们无法直接测定它们的质量，那么我们能否通过万有引力定律的学习来找到计算天体质量的方法呢?提出问题：1.天体质量的计算•应用万有引力定律可以计算天体的质量.基本思路是：根据行星（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心加速度，而向心力是由万有引力提供的，这样，列出方程即可求得中心天体（太阳或行星）的质量.以地球绕太阳为例：地球绕太阳运转的轨道半径：r=1.5×1011m公转周期一年：T=3.16×107s代入M=TrG2324得：M=kg)1016.3(10)105.1(14.34767.61121132=2.0×1030kg结论：设环绕中心天体运动的行星(或卫星)的轨道半径为r，周期为T，则中心天体的质量为TrG23241.根据围绕中心天体运行的运动天体的运动情况，求出运动天体所需的向心力．基本思路：2.根据万有引力定律求出万有引力3.利用万有引力提供向心力列出方程，计算出中心天体的质量注：在此求不出运动天体本身的质量提出问题：如何求中心天体的密度ρ？分析与解答：数学公式提示：球的体积V=R334假设中心天体为质量分布均匀的球体，并设其半径为R,体积为V，密度为ρ，则有：天体质量M=ρV=TrG2324R334ρ另有天体质量M=-------（3）-------------------（4）由（3）（4）得到：ρ=RTrG3233特别地，如果运动的星体贴紧中心天体环绕也即r=R，则上式：ρ=RTrG3233可表示为：ρ=TG23或者表示为：G3ρT2=（为常数）2.发现未知天体•在18世纪，人们已经知道太阳系有7个行星，其中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比较大的偏离.当时有人推测，在天王星轨道外面还有一个未发现的行星，它对天王星的作用引起了上述偏离。•英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维列根据天王星的观测资料，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗新行星的轨道。1846年9月23日晚，德国的加勒在勒维列预言的位置附近发现了这颗新行星。后来，天文学家把这个行星叫做海王星.用同样的方法，在1930年3月14日，人们发现了太阳系的第9个行星──冥王星。课堂练习1.已知引力常数G和下列各组数据，能计算出地球质量的是()A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D.人造地球卫星在地面附近绕行的运行周期答案：B.C2.某行星的卫星，在靠近行星表面轨道上运行．若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理量是()A.行星的半径．B.卫星的半径．C.卫星运行的线速度D.卫星运行的周期．3.下列说法正确的是（）A.天王星是人们由万有引力定律计算其轨道而发现的B.海王星及冥王星是人们依据万有引力定律计算其轨道而发现的C.天王星的运行轨道偏离,其原因是由于天王星受到轨道外面的其它行星的引力作用D.以上说法均不正确DB.C4.密封舱在离月球表面112km的空中沿圆形轨道运行,周期是120.5min,月球的半径是1740km,根据这些数据计算月球的质量和平均密度。（答案：M=7.19×1022kgρ=3.26×103kg/m3）；帝王燕：王妃有药而曲意奉迎吗？您见到这样的凝儿难道不痛心吗？这还是您的凝儿吗？”“可是，你现在已经是爷的诸人咯，你不再是年家众星捧月的丫鬟咯，你不这样，你还能怎样？”“姐姐，既然是人各有志，既然凝儿不逼问您是否嫁人的事情，那也请姐姐也不要再逼迫凝儿是否跟爷修好的事情。”面对态度坚决的冰凝，玉盈壹句话也说不出来。凝儿说得不错，人各有志，既然她玉盈可誓死不嫁，那冰凝为啥啊不可以坚决不爱？既然凝儿没有理由强迫她嫁人，她又有啥啊理由来强迫凝儿喜欢王爷呢？只是，凝儿怎么会不喜欢王爷呢？虽然早就知道凝儿的眼光高高在上，凝儿的志向高高在上，但是她的夫君，不仅贵为皇子，位高权重，而且还是那么的丰神俊朗、清淡儒雅，不论是显贵的出身，还是出众的才学，哪壹样不是出类拔萃、无人能及？难道连王爷这么出色，这么优秀的人都配不上凝儿吗？这天底下，能比得过王爷的，也只有皇上咯，可是凝儿不是根本就不想进宫当娘娘吗？那这人世间，还能有啥啊样的男子，能够得到凝儿的壹颗真心，成为她心中的挚爱？第壹卷第212章辞行姐妹两人倾心交谈的第二天，玉盈就向冰凝提出来回年府的事情：“凝儿，姐姐在这王府里也住咯壹些日子，看到你好好的，心里也就踏实咯。昨天咱们说的那些话，姐姐保证，不会跟任何人说的，包括爹爹和娘亲。姐姐也不想他们二老为咱们小辈人担心着急。”“姐姐，为啥啊？您为啥啊这么着急走呢？发生咯啥啊事情吗？这里住得不习惯吗？还是谁给您脸色看咯？”“不是，不是。姐姐住得很好，很习惯，也没有人给姐姐脸色看。只是，姐姐已经住咯这么长时间，虽然王府家大业大，不多姐姐这么壹各人，就是加副筷子的事情。可是壹来这是王爷的恩典，别的主子都没有享受的风光，妹妹嫁进来才壹年就能有娘家来来陪伴，难保别人不会心生会嫉恨，平白为妹妹招来祸端就实在是不值当咯，咱们还是万事小心为上。二来姐姐也惦记着爹爹和娘亲，他们年事已高，姐姐实在不放心二老单独在府里，而且爹娘肯定也是心急如焚，也想尽快从姐姐这里知道妹妹的情况呢。”“姐姐！”“好咯，这有啥啊难过的，以前在湖广的时候，天各壹方不也是这么就过来咯？现在咱们都在这京城里咯，相互之间的照应就更是方便多咯，你还有啥啊担心的？”“姐姐，凝儿不孝，爹娘这么大年纪，还要为凝儿操心累神。”玉盈说的全都在情在理，冰凝知道无法再过多挽留，就与姐姐壹起去咯福晋那里辞行。雅思琦看着天仙妹妹姐妹俩人结伴而来，怎么看怎么都觉得别扭，可是又说不出来别扭在哪里。不过，她还是不露声色地笑脸相迎：“唉呀，怎么才住咯没几天就要走咯呢！是不是王府怠