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《3.万有引力定律的应用》集体备课PPT课件优质课下载
哈雷彗星(周期大约76年)
哈雷彗星最早是中国人纪录的。《史记·秦始皇本纪》记载:“秦始皇七年,彗星先出东方,见北方,五月见西方……彗星复见西方十六日。”这是各国学者公认的世界上最早的哈雷彗星记录。秦始皇七年为公元前240年。从那次起到1910年,哈雷彗星共回归了29次,在我国史记和地方志中都有记录。
实际上,我国典籍中还有更早的哈雷彗星记录。如《春秋》、《左传》、《史记》、《文献通考》等著名历史典籍中,都有鲁文公十四年秋七月,有星孛于北斗的记载。鲁文公十四年是公元前613年。不少中外学者把这次记录也看成是哈雷彗星最早的一次回归记录。
科学不仅需要罗列现象,更重要的是要找出规律,上升为理论。
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王星的真实轨道逆推,预言了新行星在不同时刻所在的位置.
同年,法国的勒维耶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伽勒.
当晚(1846.9.23),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——海王星.
海王星
2、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耶的方法预言另一颗新行星的存在.
在预言提出之后,1930年,汤姆博夫发现了这颗行星——冥王星.冥王星的实际观测轨道与理论计算一致.
三、计算的天体质量
1.由万有引力近似等于重力(地球表面)
已知引力常量G、地球半径R和重力加速度g
由
得:
2.由万有引力提供行星匀速圆周运动的向心力
设太阳的质量是ms,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,那么行星做匀速圆周运动所需向心力为:
而行星运动的向心力是由万有引力提供的,所以
解得:
如果测出行星绕太阳公转周期T,它们之间的距离r,就可以算出太阳的质量.
同样,根据月球绕地球的运转周期和轨道半径,就可以算出地球的质量.
注意:用测定环绕天体(如卫星)的轨道半径和周期的方法测量,不能测定其自身的质量.