萬(wàn)有引力 一等獎(jiǎng)

宇宙第十三章“四方上下謂之宇，往古來(lái)今謂之宙。”空間——“宇”，時(shí)間——“宙”宇宙乃萬(wàn)物的總稱【對(duì)看到的現(xiàn)象的思考】

1、蘋果為什么會(huì)落地？

2、月亮為什么繞著地球轉(zhuǎn)？

3、行星為什么繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)？

4、蘋果落地和行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)

是否有相同之處？

A

萬(wàn)有引力定律開普勒(1571－1630)牛頓(1643－1727)第谷(1546－1601)伽利略(1564－1642)笛卡爾(1596－1650)WhatDescartesdidwasagoodstep.youhaveaddedmuchseveralways,&especiallyintakingthecoloursofthinplatesintophilosophicalconsideration.IfIhaveseenfurtheritisbystandingonyeshouldersofGiants.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)：托勒玫(90-168)

2.日心說(shuō)：哥白尼(1473-1543)“哥白尼攔住了太陽(yáng)，推動(dòng)了地球”

十七世紀(jì)，德國(guó)人開普勒在“日心說(shuō)”的基礎(chǔ)上，整理了他的老師，丹麥人第谷20多年觀測(cè)行星運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)四年艱苦計(jì)算，總結(jié)了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三條規(guī)律：3.開普勒（1571-1630）開普勒第一定律（軌道定律）

所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。開普勒三定律:開普勒第二定律（面積定律）

對(duì)任意行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。開普勒第三定律（周期定律）所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的立方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。17世紀(jì)前：行星做的是完美而神圣的圓周運(yùn)動(dòng)．（無(wú)需什么動(dòng)因）在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)．胡克、哈雷等：受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力。證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比．

伽利略：（1564—1642）一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致天體做圓周運(yùn)動(dòng)．

開普勒：（1571—1630）一定是受到了來(lái)自太陽(yáng)的類似于磁力的作用才做圓周運(yùn)動(dòng)

笛卡爾：（1596—1650）

關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)力學(xué)解釋開普勒時(shí)代牛頓時(shí)代的科學(xué)家對(duì)天體運(yùn)動(dòng)又持什么觀點(diǎn)？

但從開普勒第一定律知道，行星運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓形的，那么牛頓是否證明了這一點(diǎn)呢？他們認(rèn)為行星所以要繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力作用，并且他們?cè)趫A形軌道的前提下證明，這個(gè)引力的大小跟行星到太陽(yáng)距離的二次方成反比。牛頓在前人的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)力證明了：

如果太陽(yáng)和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌道應(yīng)是橢圓。經(jīng)典物理學(xué)理論體系的建立者—牛頓

在1687年發(fā)表了萬(wàn)有引力定律。

一、萬(wàn)有引力定律內(nèi)容：任何兩個(gè)物體間引力的大小，與兩物體質(zhì)量的乘積成正比，與他們間距離的平方成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：【說(shuō)明】1.定律的：①普遍性②相互性③宏觀性④質(zhì)點(diǎn)間萬(wàn)有引力定律是17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹立了一座里程碑。在文化發(fā)展史上的重大意義：萬(wàn)有引力定律使人們建立了有能力理解天地間的各種事物的信心，解放了人們的思想，在科學(xué)文化的發(fā)展史上起了積極的推動(dòng)作用。2.萬(wàn)有引力定律的意義二、引力常數(shù)G：

1、G=6.67×10－11N·m2/kg2

2、物理意義：質(zhì)量各為1kg的物體相距1m時(shí)萬(wàn)有引力的大小。3、G測(cè)定——卡文迪什扭秤１．求天體的質(zhì)量和密度已知某個(gè)行星環(huán)繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，該行星的質(zhì)量為m，它們之間的距離為r，行星公轉(zhuǎn)的周期為T，求太陽(yáng)的質(zhì)量和密度三、萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用：２．發(fā)現(xiàn)未知天體練習(xí)：兩個(gè)質(zhì)量分別為m、M的質(zhì)點(diǎn)相距r,它們之間的萬(wàn)有引力為F.1/4

(1)若質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量變?yōu)?m、2M，距離不變，它們之間的萬(wàn)有引力變?yōu)開_____F。4

(2)若質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量不變，距離變?yōu)?r，它們之間的萬(wàn)有引力變?yōu)開_____F。練習(xí)：一個(gè)半徑是