萬(wàn)有引力定律課件.ppt

1、萬(wàn)有引力定律，重慶青木關(guān)中學(xué)的黃文仲，開(kāi)普勒第一定律(幾何定律)，所有的行星都以橢圓的形式圍繞太陽(yáng)運(yùn)行，太陽(yáng)是所有橢圓的焦點(diǎn)之一。開(kāi)普勒第二定律(面積定律)，對(duì)于每個(gè)行星，太陽(yáng)和行星之間的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積。開(kāi)普勒第三定律(周期定律)，即所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次冪與公轉(zhuǎn)周期的二次冪之比相等。開(kāi)普勒定律述評(píng)(1)17世紀(jì)以前行星運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)力學(xué)解釋：行星應(yīng)該做這種完美的圓周運(yùn)動(dòng)，所有物體都有合并的趨勢(shì)，這導(dǎo)致圓周運(yùn)動(dòng)。受到來(lái)自太陽(yáng)的類似磁力的作用。在行星周圍，有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)太陽(yáng)對(duì)它的吸引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，它的吸引力與行星

2、和太陽(yáng)之間距離的平方成反比。蘋果落地、高空物體落地和月球繞地球旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象引起了牛頓的沉思。首先，萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蘋果落地時(shí)，讓我們?cè)俅斡鲆?jiàn)一位偉大的科學(xué)家。牛頓(16431727)是英國(guó)著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，也是17世紀(jì)最偉大的科學(xué)大師。牛頓一生對(duì)科學(xué)事業(yè)的貢獻(xiàn)涵蓋了物理、數(shù)學(xué)、天文學(xué)和其他領(lǐng)域。牛頓在物理學(xué)上的主要成就是他創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系。對(duì)于光學(xué)，牛頓致力于研究光的顏色和性質(zhì)，并且也做出了巨大的貢獻(xiàn)。在數(shù)學(xué)上，牛頓總結(jié)和發(fā)展了前人的工作，提出了“流數(shù)法”，建立了二項(xiàng)式定理，創(chuàng)立了微積分。在天文學(xué)上，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，創(chuàng)造了反射望遠(yuǎn)鏡，并利用它初步觀察了行星運(yùn)

3、動(dòng)的規(guī)律。牛頓，萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)，事實(shí)上，行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道非常接近于圓形軌道，所以我們可以把行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道看作圓形軌道，這簡(jiǎn)化了問(wèn)題并且在現(xiàn)有的認(rèn)知水平上很容易被我們接受。根據(jù)開(kāi)普勒三定律，它是一個(gè)常數(shù)，我們得出的結(jié)論是：根據(jù)牛頓第三定律，行星吸引太陽(yáng)的力等于太陽(yáng)吸引行星的力。因此，它被寫成等式：2。萬(wàn)有引力定律1。內(nèi)容：自然界中的任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，重力的大小與這兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。3，G是引力常數(shù)r，粒子之間的距離是均勻的，球體中心之間的距離是2，表達(dá)式：*，其中G是引力常數(shù)。(1)單位：nm2/kg2；(2)標(biāo)準(zhǔn)值：G=6.67259

4、X10-11N m2/kg2；公共值：g=6.67 X10-11 nm2/kg2；(3)注：與重力符號(hào)*不同，距離的確定可以大致分為兩種情況：質(zhì)量分布均勻的球應(yīng)該是兩個(gè)球的中心之間的距離。例1表明，雖然R大于兩個(gè)球的半徑，但兩個(gè)球的半徑是不能忽略的，而且兩個(gè)球的質(zhì)量分布是均勻的，大小分別為m1和m2，那么兩個(gè)球之間的引力是()，A，B，C，回答：D，同時(shí)，許多不同的物體都有引力，它們都遵循這個(gè)定律，所以牛頓把這個(gè)定律推廣到自然界中的任何兩個(gè)物體，得到了著名的萬(wàn)有引力定律。牛頓認(rèn)為：()“天上的力”和“世界上的力”是同一個(gè)力？地球表面的重力能延伸到月球軌道嗎？牛頓猜想：蘋果和月亮的引力可能是同一

5、個(gè)力！這個(gè)力可能遵循與距離的平方成反比的關(guān)系。根據(jù)當(dāng)時(shí)可以測(cè)量的下列數(shù)據(jù)，如何證明月球的力滿足平方反比關(guān)系？地面重力加速度：g=9.8m/s2地球半徑：R=6400103m月球周期：T=27.3天2.36106s月球軌道半徑：R=60R=3.84108m？計(jì)算驗(yàn)證：牛頓月球?qū)嶒?yàn)，計(jì)算結(jié)果：(3)萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容，自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小正比于這兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積，反比于它們距離的平方。，文化發(fā)展史上的重大意義：它使人們對(duì)了解天地之間的各種事物建立了信心，解放了人們的思想，對(duì)科學(xué)文化的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。萬(wàn)有引力定律的意義，3。重力常數(shù)的測(cè)量，扭轉(zhuǎn)平衡實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)原理：科學(xué)方法放大法，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，卡文迪許，(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的物理意義G值為6.6710-11 Nm2/kg2 G值：當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量為50kg的物體相距1米時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力為6.6710-11 N，這在例2中進(jìn)行了估算。回答：6.6710-7牛，()卡文迪什扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的意義證明了萬(wàn)有引力的存在，這使萬(wàn)有引力定律進(jìn)入了一個(gè)真正實(shí)用的時(shí)代；它開(kāi)創(chuàng)了微量測(cè)量的先河，普及了科學(xué)放大的思想。研究與思考看看萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，你認(rèn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般過(guò)程是什么？你能總結(jié)一下嗎？例3?？茖W(xué)研究過(guò)程