【知识目标】1.进一步掌握万有引力定律的内容；2.能应用这个定律进行计算一些比较简单的天体问题。【重点】万有引力定律的应用。【难点】万有引力定律的应用思路。复习：万有引力定律揭示了天体运动的规律，是研究天体运动的重要理论基础。万有引力定律的发现对天文学的发展起了很大的推动作用，取得了重大的成就。下面我们举例来说明万有引力定律在天文学上的应用。科学真是迷人——称量地球的重量星球表面重力加速度的关系设M为太阳(或某一天体)的质量，m是行星(或某一卫星)的质量，r是行星(或卫星)的轨道半径，T是行星(或卫星)绕太阳(或天体)公转的周期。以地球绕太阳公转为例，请计算太阳的质量：求中心天体的密度ρ当m绕M表面运动时,r=R，(1)现象——问题的发现天文学家在用牛顿的引力理论分析天王星运动时，发现单用太阳和其他行星对它的引力作用，并不能圆满地作出解释．用万有引力定律计算出来的天王星的轨道与实际观测到的结果不相符，发生了偏离．(2)两种观点——猜想与假设一是万有引力定律不准确；二是万有引力定律没有问题，只是天王星轨道外有未知的行星吸引天王星，使其轨道发生偏离．(3)亚当斯和勒维耶的计算及预言——科学推理.亚当斯和勒维耶相信未知行星的存在，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．(4)伽勒的发现——实践检验1846年，德国科学家伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了海王星，和预言的位置只差1度．1930年，汤姆根据洛韦尔对海王星轨道异常的分析，发现了冥王星．海王星、冥王星的发现，进一步地证明了万有引力定律的正确性。海王星的发现2006年8月24日上午国际天文学联合会大会投票决定不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。大会通过的决议规定将行星定义范围限制在太阳系之内。规定“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。这些天体包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年以前被发现的。而同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体称为“矮行星”，冥王星所处的轨道在海王星之外，属于太阳系外围的柯伊伯带，这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被自动降级为“矮行星”.万有引力定律应用⑴什么是地球同步卫星？——所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期与地球自转的周期相同。T＝24h。⑵地球同步卫星满足的条件①所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上。②所有的同步卫星的轨道高度为一个定值。【说明】1.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。2.同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯，只需三颗同步卫星即可。1.卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：【例题】人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是：A.半径越大，速率越大，周期越小B.半径越大，速率越小，周期越大C.所有卫星的角速度相同，与半径无关D.所有卫星的速率均相同，与半径无关万有引力定律应用一种模型:匀速圆周运动的模型1．根据引力常数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.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度2．2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6-30-15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量()A．地球绕太阳公转的周期和速度B．太阳的质量和运行速度C．太阳质量和到MCG6-30-15的距离D．太阳运行速度和到MCG6-30-15的距离3．下列说法中正确的是()A．天王星偏离根据万有引力计算的轨道，是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用B．只有海王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的C．天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的D．以上均不正确【例题】据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系中又发现了一颗比地球小得多的新星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年。若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍？课堂小结：◆例4、假设“嫦娥一号”探测器环月飞行结束后,最终降落到月球表面上，再经过多次弹跳停下来，假设着陆器第一次落到月球表面弹跳后，到达最高点时