高中物理必修二《万有引力理论的成就》课件3知识讲稿.ppt

§:万有引力定律内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,:F=G式中:×10-11N·m2/kg2亨利·卡文迪许一、生平简介卡文迪许(HenryCavendish,.~.)英国化学家、物理学家。他的实验研究持续达50年之久。二、主要科学贡献推算地球质量和密度:卡文迪许测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手,再推算出地球密度。他的指导思想极其简单,用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度,测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律,可求出常数G。根据卡文迪许的多次实验,(,误差为14%左右),并确定了万有引力常数,计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。卡文迪许验证万有引力定律的实验采用自己设计的“扭秤”为工具,后人称为著名的“卡文迪许实验”。科学真是迷人——称量地球的重量若不考虑地球自转的影响,地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力,即式中M是地球的质量;R是地球的半径,即物体到地心的距离。由此解出其中g、R在卡文迪许之前已经知道,而卡文迪许测出G后,就意味着我们也测出了地球的质量。卡文迪许把他自己的实验说成是“称量地球的重量”是不无道理的。通过万有引力定律称量地球的质量,这不能不说是一个奇迹。就连一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀***地说:“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!”这话虽然出自一位外行人之口,却道出了科学发现的精髓。如果不知道天体表面的重力加速度,而知道它的环绕物做圆周运动的相关量,能计算天体的质量吗思考创设情境大胆猜想若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和轨道半径R求地球质量M一、计算天体的质量地球绕太阳做匀速圆周运动,太阳的质量需要条件:地球公转周期T;地球轨道半径r不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T都是不同的,但是由不同行星的r、T计算出来的太阳质量必须是一样的!上面这个公式能保证这一点吗?所以对于不同的行星太阳的质量是可以保证是一样的。注意:用测定环绕天体(如卫星)的轨道半径和周期方法测量,,经过时间t落地,该星球的半径为r,你能求解出该星球的质量吗?解:得得