萬有引力定律高一物理高效互動課件（人教2019）

高中物理必修二

第七章

萬有引力與宇宙航行7.2萬有引力定律思考：

什么力來維持行星繞太陽的運動？

高中物理必修二

第七章

萬有引力與宇宙航行伽利略行星的運動是太陽磁力吸引的緣故，磁力與距離成反比。行星的運動是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。太陽的漩渦帶動行星和衛(wèi)星一起運動。開普勒笛卡爾胡克行星的運動與地面物體的運動遵從不同的規(guī)律，行星運動是“慣性”自行維持的。

高中物理必修二

第七章

萬有引力與宇宙航行

一行星與太陽間的引力1、建立模型（1）行星繞太陽簡化為勻速圓周運動。（2）太陽對行星的引力提供行星做勻速圓周運動的向心力。太陽行星2、太陽對行星引力的推導(dǎo)設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，公轉(zhuǎn)周期為T，行星與太陽間的距離為r。則

一行星與太陽間的引力3、結(jié)論：

太陽對行星的引力：與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。

行星對太陽的引力：根據(jù)牛頓第三定律，行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。4、太陽與行星間的引力大?。篏：比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān)引力方向：沿著太陽和行星的連線

二

月地檢驗

思考：秋天蘋果成熟后會從樹上落下來；月球繞著地球在公轉(zhuǎn)。(1)蘋果從樹上脫落后，為什么落向地面而不是飛上天空？月球為什么能夠繞地球轉(zhuǎn)動？(2)蘋果和地球之間的作用與月球和地球之間的作用性質(zhì)相同嗎？如何證明？

二

月地檢驗1、猜想：

如果地球?qū)μO果的引力與地球?qū)υ虑虻囊π再|(zhì)相同，那么這兩個力具有相同的表達(dá)形式。則加速度之比應(yīng)與其距離二次方成反比。若通過測量計算二者加速度之比滿足這種關(guān)系，從而證明兩種力性質(zhì)相同。2、檢驗：(1)假設(shè)地球與月球間的作用力和太陽與行星間的作用力是同一種力，它們的表達(dá)式也應(yīng)該滿足F＝

。

二

月地檢驗(2)根據(jù)牛頓第二定律，月球繞地球做圓周運動的向心加速度a月＝

＝

(式中m地是地球質(zhì)量，r是地球中心與月球中心的距離)。(3)假設(shè)地球?qū)μO果的吸引力也是同一種力，同理可知，蘋果的自由落體加速度a蘋＝

＝

(式中m地是地球的質(zhì)量，R是地球中心與蘋果間的距離)。

二

月地檢驗

三

萬有引力定律1、萬有引力定律：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。2、表達(dá)式：3、適用條件：僅適用于兩個質(zhì)點或者兩個均勻球體之間的相互作用。（兩物體為均勻球體時，r為兩球心間的距離）

4、引力常量由英國物理學(xué)家卡文迪什測量得出，常取G＝6.67×10－11

N·m2/kg2。

三

萬有引力定律5、萬有引力的特性普遍性宇宙間任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在著相互吸引的力相互性兩個有質(zhì)量的物體之間的萬有引力是一對作用力和反作用力宏觀性地面上的一般物體之間的萬有引力比較小，與其他力比較可忽略不計，但在質(zhì)量巨大的天體之間或天體與其附近的物體之間，萬有引力起著決定性作用

四

引力常量1、實驗原理：科學(xué)方法——放大法

四

引力常量（2）實驗結(jié)果：G=6.67×10-11Nm2/kg2（3）G值的物理含義：兩個質(zhì)量為1kg的物體相距1m時，它們之間萬有引力為6.67×10-11N。（4）卡文迪許扭稱實驗的意義：①證明了萬有引力的存在，使萬有引力定律進(jìn)入了真正實用的時代；②開創(chuàng)了微小量測量的先河，使科學(xué)放大思想得到了推廣。

五

萬有引力與重力的關(guān)系1、地球上的一般位置：

地球?qū)ξ矬w的萬有引力F表現(xiàn)為兩個效果