萬(wàn)有引力定律

關(guān)于萬(wàn)有引力定律PPT第1頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第2頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng)——“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”1.地心說(shuō)：托勒密(90-168)ClaudiusPeolemy——在古代，以希臘亞里士多德為代表，認(rèn)為地球是宇宙的中心。其它天體則以地球?yàn)橹行?，在不停地運(yùn)動(dòng)。這種觀點(diǎn)，就是“地心說(shuō)”。天文學(xué)家托勒密，發(fā)展完善了“地心說(shuō)”，描繪了一個(gè)復(fù)雜的天體運(yùn)動(dòng)圖象。亞里士多德第3頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律“地心說(shuō)”行星運(yùn)行圖托勒密第4頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律2.日心說(shuō)：哥白尼(1473-1543)NicolausCopernicus

——波蘭天文學(xué)家哥白尼提出“日心說(shuō)”?！叭招恼f(shuō)”認(rèn)為，太陽(yáng)不動(dòng)，處于宇宙的中心，地球和其它行星公轉(zhuǎn)還同時(shí)自轉(zhuǎn)。“日心說(shuō)”對(duì)天體的描述大為簡(jiǎn)化，同時(shí)打破了過(guò)去認(rèn)為其它天體和地球截然有別的界限，是一項(xiàng)真正的科學(xué)革命。哥白尼第5頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律“日心說(shuō)”和宗教的主張是相反的。為宣傳和捍衛(wèi)這個(gè)學(xué)說(shuō)，意大利學(xué)者布魯諾被宗教裁判所活活燒死。伽利略受到殘酷的迫害，后人把歷史上這樁勇敢的壯舉形容為：“哥白尼攔住了太陽(yáng)，推動(dòng)了地球。”“日心說(shuō)”行星運(yùn)行圖第6頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律行星是怎樣運(yùn)動(dòng)的？第7頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、開(kāi)普勒三大定律開(kāi)普勒（幾何定律）

開(kāi)普勒第一定律

所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第8頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.開(kāi)普勒第二定律（面積定律）（1）內(nèi)容：太陽(yáng)和行星的連線(xiàn)在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。（2）圖解：第一節(jié)萬(wàn)有引力定律由此可見(jiàn)：行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)a的速率最小，在近日點(diǎn)b的速率最大。太陽(yáng)遠(yuǎn)日點(diǎn)a近日點(diǎn)bt1t4t3t2第9頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.開(kāi)普勒第三定律（周期定律）（1）內(nèi)容：行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的平方和軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比。（2）圖解：地球太陽(yáng)R表達(dá)式：T2R3=KR：橢圓軌道的半長(zhǎng)軸T：行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第10頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月討論:金星、火星的公轉(zhuǎn)周期與地球相比,哪一個(gè)大？為什么？拓展:K與什么有關(guān)?第一節(jié)萬(wàn)有引力定律K：由中心天體的質(zhì)量決定

R地球火星金星第11頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月伽利略

行星的運(yùn)動(dòng)是太陽(yáng)磁力吸引的緣故，磁力與距離成反比。

行星的運(yùn)動(dòng)是太陽(yáng)引吸引的緣故，并且力的大小與到太陽(yáng)距離的平方成反比。

太陽(yáng)的漩渦帶動(dòng)行星和衛(wèi)星一起運(yùn)動(dòng)。開(kāi)普勒笛卡爾胡克行星運(yùn)動(dòng)是“慣性”自行維持的。

行星為什么這樣運(yùn)動(dòng)的？三.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第12頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月牛頓對(duì)蘋(píng)果落地的思考⒈蘋(píng)果落地——重力的作用；蘋(píng)果樹(shù)像月球一樣高—蘋(píng)果也會(huì)落地。月球?yàn)槭裁床宦涞兀竣蔡O(píng)果樹(shù)上的蘋(píng)果相對(duì)地面靜止。如果月球也相對(duì)地面靜止月球會(huì)落回地面嗎？

會(huì)落回地面：說(shuō)明月球相對(duì)地面具有速度

如果月球那么高的蘋(píng)果具有月球一樣的速度呢？也會(huì)像月球一樣不落回地面。第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第13頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蘋(píng)果為什么會(huì)落地？

月球?yàn)槭裁床粫?huì)落到地球上呢？是因?yàn)椴皇艿降厍虻淖饔昧?？如果月球也相?duì)地面靜止月球會(huì)落回地面嗎？第一節(jié)萬(wàn)有引力定律二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)如果月球那么高的蘋(píng)果具有月球一樣的速度呢？如果蘋(píng)果樹(shù)長(zhǎng)到月球那么高，蘋(píng)果還會(huì)落到地面嗎？地球牛頓人造衛(wèi)星原理圖第14頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

結(jié)論：1、月球受到的力和蘋(píng)果受到的力為同樣性質(zhì)的力。2、行星像月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)一樣，繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以推知：重力、行星對(duì)衛(wèi)星的引力，太陽(yáng)對(duì)行星的引力為同一性質(zhì)的力。

*這個(gè)力多大？牛頓經(jīng)過(guò)多年的思考和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，正式提出萬(wàn)有引力定律。第一節(jié)萬(wàn)有引力定律月球?yàn)槭裁床粫?huì)落到地球上來(lái)呢？第15頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律【說(shuō)明】1.m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r表示他們的距離，2.G為引力常數(shù)G=6.67×10－11

N·m2/kg2由卡文迪許測(cè)出G的物理意義——兩質(zhì)量各為1kg的物體相距1m時(shí)萬(wàn)有引力的大小。四、萬(wàn)有引力定律1、內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是相互吸引的，引力的方向在它們的連線(xiàn)上，引力的大小跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。2、數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

rm1m2FF第16頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律引力常數(shù)的測(cè)定——卡文迪許扭秤G=6.67×10－11

N·m2/kg2引力常量的物理意義——它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力。動(dòng)畫(huà)第17頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【注意】（1）萬(wàn)有引力公式適應(yīng)于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)或者兩個(gè)均勻球體之間的相互作用（2）r—質(zhì)點(diǎn)間的距離（或球心距）（3）兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力是一對(duì)相互作用力（4）自然界的任何兩物體之間都存在萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力定律：rm1m2FF第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第18頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義：萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)。在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心，人們有能力理解天地間的各種事物。第19頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律幾種引力的比較第20頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粗略的計(jì)算一下兩個(gè)質(zhì)量為50kg，相距0.5m的人之間的引力是多大？

一粒芝麻重的幾千分之一!!!第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第21頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：1.天體究竟是怎樣運(yùn)動(dòng)的。2.開(kāi)普勒三大定律。3.萬(wàn)有引力定律：第一節(jié)萬(wàn)有引力定律作業(yè)：第22頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)萬(wàn)有引力定律【例題】地球的質(zhì)量大約為月球質(zhì)量的81倍。一飛行器在地球與月球之間，當(dāng)月球?qū)λ囊偷厍驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r(shí)，這個(gè)飛行器距地心的距離與距月心的距離之比為

?！敬鸢浮?:1由：得：第23頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例題】太陽(yáng)系中的九大行星均在各自的軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，若設(shè)它們的軌道為圓形，若有兩顆行星的軌道半徑比為R1：R2=2：1，他們的質(zhì)量比為M1：M2=4：1，求它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期比T1：T2解：即第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第24頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.關(guān)于萬(wàn)有引力，下列說(shuō)法中正確得是：()A.萬(wàn)有引力只有在天體之間才體現(xiàn)出來(lái)B.一個(gè)蘋(píng)果由于其質(zhì)量很小，它受到地球的萬(wàn)有引力幾乎可以忽略C.地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)大于衛(wèi)星對(duì)地球的萬(wàn)有力D.地球表面的大氣層是因?yàn)槿f(wàn)有引力的約束而存在于地球表面附近課堂練習(xí)D第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第25頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的1/4，下列辦法可采用的是（）

A.使兩個(gè)物體質(zhì)量各減小一半，距離不變

B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的1/4，距離不變

C.使兩物體的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變

D.距離和兩物體質(zhì)量都減小為原來(lái)的1/4課堂練習(xí)ABC第一節(jié)萬(wàn)有引力定律第26頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.地球的半徑為R，地球表面處物體所受的重力為mg，近似等