万有引力定律 课件.pptx

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1、physicsphysics惠阳华附 第一节 万有引力定律physicsphysics惠阳华附physicsphysics惠阳华附一、天体究竟做怎样的运动？一、天体究竟做怎样的运动？“地心说地心说”“托勒密托勒密”“日心说日心说”“哥白尼哥白尼”“他们都相信天体的运他们都相信天体的运动一定是最完美和谐的动一定是最完美和谐的匀速圆周运动匀速圆周运动”真的是这样吗？真的是这样吗？physicsphysics惠阳华附 开普开普勒（德国）勒（德国）（1571-1571-16301630）是）是“日心说日心说”“忠实忠实的信的信仰者，但在应用行星绕太阳做圆仰者，但在应用行星绕太阳做圆周运动的模型周运动的

2、模型描述火星运动描述火星运动时，时，发现与老师发现与老师第谷第谷的天文观测值有的天文观测值有88的的误差！误差！第谷第谷 第谷观察的误差？第谷观察的误差？火星根本就不做圆形轨道运动？火星根本就不做圆形轨道运动？开普勒在对大量的观察数据进行分析处理、反复核算之后，发发现火星在做现火星在做椭圆运动。椭圆运动。开普勒行星运开普勒行星运动定律定律一、天体究竟做怎样的运动？一、天体究竟做怎样的运动？physicsphysics惠阳华附physicsphysics惠阳华附 开普勒第一定律开普勒第一定律 （轨道定律）（轨道定律）所有的所有的行星行星围绕太阳运动的围绕太阳运动的轨道都是椭圆轨道都是椭圆，太阳太

3、阳处处在在所有椭圆的一个焦点所有椭圆的一个焦点上。上。physicsphysics惠阳华附physicsphysics惠阳华附 开普勒第二定律开普勒第二定律 （面积定律）（面积定律）对于每一个行星而言，对于每一个行星而言，行星和太阳之间的连线在行星和太阳之间的连线在相等的时间内扫过相同的面积相等的时间内扫过相同的面积。physicsphysics惠阳华附 开普勒第三定律开普勒第三定律 （周期定律）（周期定律）所有行星的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等二次方的比值都相等physicsphysics惠阳华附二、万有引力定律的发现二、万有引

4、力定律的发现（一）科学家的猜想（一）科学家的猜想physicsphysics惠阳华附vF Fv（二）（二）“苹果落地苹果落地”的思考的思考physicsphysics惠阳华附苹果（物体）苹果（物体）地球（行星）地球（行星）月球（卫星）月球（卫星）太阳（恒星）太阳（恒星）？是否所有物体之间都存在相互吸引的力呢？是否所有物体之间都存在相互吸引的力呢？牛顿牛顿提出了提出了“万有引力定律万有引力定律”？它们受到的引力是否是同一性质的力呢？它们受到的引力是否是同一性质的力呢？“月月-地检验地检验”physicsphysics惠阳华附三、三、万有引力定律万有引力定律1 1、内容：宇宙间的一切物体都是相互吸

5、引的。、内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的。两两个物体间个物体间引力的方向引力的方向在它们的连线上，在它们的连线上，引力的大小引力的大小跟它们的质量的乘积成正比，跟它们之间的距离的跟它们的质量的乘积成正比，跟它们之间的距离的二次方成反比。二次方成反比。2 2、数学表达式：、数学表达式：(2)质量质量分布分布均匀的球体均匀的球体(1)质点质点r:两球心间两球心间的距离的距离r：两质点间两质点间的距离的距离FFFFG G为引力常数为引力常数3 3、适用条件：、适用条件：physicsphysics惠阳华附4 4、引力常数引力常数 G G值值的物理含义：的物理含义：数值等于两个质量各为数值等于两个

6、质量各为1kg1kg物体相距物体相距1m1m时万有引力的大小。时万有引力的大小。卡文迪许卡文迪许通过通过“扭秤实验扭秤实验”测出了测出了引力常数引力常数（G G为引力常数）为引力常数）证明了万有引力的存在，使万有引力 定律进入了真正实用的时代。开创了微小量测量微小量测量的先河，使科学放科学放 大思想大思想得到推广,开创了测量弱力的新时代。physicsphysics惠阳华附physicsphysics惠阳华附思考与讨论 我们人与人之间也一样存在万有引力，可是我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？为什么我们感受不到呢？假设质量均为假设质量均为6060千克的两位同学，相距千克

7、的两位同学，相距1 1米，米，他们之间的相互作用的万有引力多大？他们之间的相互作用的万有引力多大？F=Gm1m2/r2=6.6710-116060/12=2.410-7(N)2.410-7N是一粒芝麻重的几千分之一，是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。这么小的力人根本无法察觉到。physicsphysics惠阳华附 那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？已知：太阳的质量为已知：太阳的质量为M=2.01030kg，地球质，地球质量为量为m=5.81025kg，日地之间的距离为，日地之间的距离为R=1.51011kmF=GMm/R2=6.6

8、710-112.010306.01024/(1.51011)2=3.51022(N)3.51022N非常大，能够拉断直径为非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱。的钢柱。而太阳对质量为而太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到的人，引力很小，不到0.3N。当然我们感受不到太阳的引力。当然我们感受不到太阳的引力。physicsphysics惠阳华附5 5、特性、特性普遍性普遍性：由内容我们知道自然界中任何两个物体都相互吸引，也就是说万有引力具有普遍性。相互性相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律。这就说明有相互性。宏观性宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在

9、质量巨大或天体与物体间，它的存在才有宏观的实际意义(4)特殊性：特殊性：只与两物体的质量和之间的距离有关。6 6、意义、意义 万有引力定律的发现，对物理学、天文学的发展具有深远的影响.它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来.对解放人们的思想起到了积极作用；对后来物理学和天文学的发展具有深远影响。physicsphysics惠阳华附1 1、关于万有引力定律公式，以下说法正确的是（、关于万有引力定律公式，以下说法正确的是（）A.A.公式只适用于星体之间的引力计算，不适用于质量较小公式只适用于星体之间的引力计算，不适用于质量较小的物体的物体B.B.当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近

10、于无穷大当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C.C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D D.公式中引力常量公式中引力常量G G的值是牛顿规定的的值是牛顿规定的C Cphysicsphysics惠阳华附2.2.我国成功发射了我国成功发射了“遥感卫星九号遥感卫星九号”，在绕地球运动的过，在绕地球运动的过程中，该卫星受到地球引力的大小程中，该卫星受到地球引力的大小()A A.只与地球的质量有关只与地球的质量有关B B.只与卫星的只与卫星的质量质量有关有关C.C.与地球与地球和和卫星卫星的的质量均有关质量均有关D D.与与地球和卫星的质量均有关地球和

11、卫星的质量均有关C Cphysicsphysics惠阳华附C Cphysicsphysics惠阳华附4.4.思考：为什么是苹果落地，而不是地球撞思考：为什么是苹果落地，而不是地球撞向苹果呢？向苹果呢？作业布置教材P50/1.2练习册P37-39physicsphysics惠阳华附 课堂小结课堂小结 地心说地心说日心说日心说开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律万有引力定律万有引力定律1.1.内容内容2.2.表达式表达式3.3.条件条件4.4.引力常量引力常量physicsphysics惠阳华附 1 1、了解人类对天体运动探索的发展历程，了解开普勒、了解人类对天体运动探索的发展历程，了解开普勒行星运动规律；行星运动规律；2 2、知道万有引力定律的内容及适用范围，会用万有引、知道万有引力定律的内容及适用范围，会用万有引力定律解决简单的引力计算问题；力定律解决简单的引力计算问题；3 3、知道引力常数的大小和意义。、知道引力常数的大小和意义。