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　　6.4 万有引力理论的成就
　　学习目标
　　了解万有引力定律在天文学上的应用、会用万有引力定律计算天体的质量和密度、通过求解太阳.地球的质量，培养理论联系实际的运用能力。
　　通过学习用万有引力定律发现未知天体的过程，懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点
　　激情投入，交流、讨论。掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法
　　学习重点：掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法
　　学习难点：掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法
　　预习案
　　一.天体质量的估算
　　对一个物体的物理特性进行测量的方法主要有两种：直接测量和间接测量。而直接测量往往很困难，无法测出结果，所以间接测量就成为一种非常有用的方法，但间接测量需要科学方法和科学理论作为依据。
　　1:求天体质量的方法主要有两种:一种方法是在不考虑地球自转的影响时，地面上物体受到的引力大小等于物体的重力，,即引力=重力：mg=GMm/R2; 已知地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,地球半径为R,则地球质量M= =gR2/G   ；另一种方法是根据天体的圆周运动,即其向心力由万有引力提供：某行星的一颗小卫星在半径为r的圆轨道上绕行星运行，运行的周期是T。已知引力常量为G，这个行星的质量M=4π2r3/GT2
　　2:卡文迪许用扭秤测量了铅球间的作用力大小，得到了引力常量G，进而计算了地球的质量。从而使得万有引力定律进入定量计算领域，有了更实用的意义。
　　3:天体表面的重力加速度，某行星表面物体受到行星的引力大小等于物体在该行星表面的重力，解得: 。式中M为行星质量，R为行星半径
　　二．未知天体的发现：
　　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。
　　两种观点：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。
　　亚当斯和勒维耶的计算及预言：亚当斯和勒维耶相信未知行星的存在（即第二种假设）。他们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。
　　伽勒的发现：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。