【要点提示】                         

　　1、了解万有引力定律在天文学上的应用

　　2、学会天体质量的计算

　　3、掌握第一宇宙速度、人造地球卫星的运行速度

　　4、掌握同步卫星的特点

【内容讲解】 
                       
　　一．科学理论不仅要能解释已有的现象，还可预测未来的事件
　　1．第一次给出人造地球卫星的理论
　　人造地球卫星、金星卫星、人造行星今天都已经成为现实。无怪乎阿波罗8号宇宙飞船在从人类第一次月球旅行的返航途中，当地面控制站问它：“谁在那儿驾驶”时，它回答说：“我想现在主要是牛顿在驾驶”。

　　2．说明潮汐的原因
　　潮水涨落是地球上常见的现象，对航海也十分重要，牛顿根据月球和太阳对地球和海水的引力正确地解释了潮汐的基本特点，并且现在还把牛顿的理论应用到地球周围的大气甚至地壳本身，发现地壳的“潮”大约有1英尺高，而大气的“潮”在一百英尺的高空也是可以看得到的。

　　3．解释彗星的运动
　　彗星由于其轨道特殊，而且在古代总是意外的出现，它的形状不象一颗晶莹的星而是拖了一个长长的尾巴，我国因此而形象的叫它扫帚星，西方和我国古代的人们都认为它的出现是灾难的预兆。牛顿用他的天体力学理论论证了彗星也是一种行星，是一种偏心率较大的椭圆轨道上运动的一团云状物质，其运动也服从开普勒三定律。一般彗星只有在靠近太阳时才能被看见，其长尾巴总是背向太阳，是太阳光压迫的结果。最明亮的一颗是牛顿的朋友哈雷用牛顿定律首先研究过的，因此命名为哈雷慧星。他当初研究了1531年、1607年和1682年看见的那些彗星，发现他们的轨道几乎是相同的。哈雷猜想它们或许是同一个彗星，沿着封闭的轨道运动，约隔75年出现一次，并预言这个彗星将于1757年再次出现。但哈雷本人没能看到。后来，哈雷慧星还在1833年和1907年出现过。

　　4．卫星和行星的摄动
　　月球在轨道上的运动常表现出微小的不规则性，牛顿指出这种不规则性的原因在于太阳对月球的引力以及地球并非是完美的球体。

　　行星在轨道上的运动也有微小的不规则性，这种偏离轨道的不规则运动叫做“摄动”。行星的摄动是各行星之间相互吸引的结果，并能做出相应的计算。在牛顿以后，关于行星摄动的研究曾引起过重要的天文发现。

　　当时人们知道的离太阳最远的一颗行星是天王星，它在运动中也有摄动，把所有已知行星对它的影响都考虑进去后，仍不能完全说明所观测到的摄动。英国天文学家亚当斯和法国天文学家列维叶同时独立的预言这未能说明的摄动是另一颗更远的行星引起的。亚当斯就这一预言写信给英国天文台，该天文台的人十分不服气的说：“哪有这么荒谬的事，一个家伙坐在房中，用铅笔和纸张就能告诉我们到哪儿去找新行星”结果是置之不理，把那封信给压下去了。列维叶的遭遇截然不同，他把他根据牛顿定律计算出来的未知行星何日何时应在什么方位出现的结果写信告诉德国天文学家伽尔，后者在得知的当天晚上，即1846年9月23日晚上，没有用到一个小时，就在列维叶预言的方位找到了那颗行星。这颗行星后来被定名为海王星，海王星的发现在当时是非常轰动的，它使人们更加信服牛顿的理论了。后来，又经过大致相似的过程，在1930年发现了一颗更远的行星——冥王星。

　　二、应用万有引力定律计算天体质量
　　均认为：做环绕运动的天体绕被环绕的天体做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力