




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、第三章 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用,萬(wàn)有引力定律是17世紀(jì)自然科學(xué)的最偉大發(fā)現(xiàn)之一。 在這一章,我將帶領(lǐng)大家穿越時(shí)空隧道沿著物理學(xué)家們的足跡,以科學(xué)的探究方式去發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律,然后用其作為理論指導(dǎo),對(duì)未知的宇宙進(jìn)行探索。,第一節(jié) 萬(wàn)有引力定律,球山中學(xué) 2018.3.18,地球上為什么有晝夜的交替?,為什么有春、夏、秋、冬季四節(jié)的輪回?,為了解決這些問(wèn)題,人類對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。,第一節(jié) 萬(wàn)有引力定律,在公年前4世紀(jì),古希臘亞里士多德認(rèn)為:地球是宇宙的中心,靜止不動(dòng),其它天體則以地球?yàn)橹行?,在不停地繞其運(yùn)動(dòng)。,1.地心說(shuō):托勒密(90-168),公元二世紀(jì),古希臘天文學(xué)家托勒密發(fā)展完善了“地心說(shuō)
2、”,描繪了一個(gè)復(fù)雜的天體運(yùn)動(dòng)圖象。天文學(xué)大成,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),托勒密的“地心說(shuō)”行星運(yùn)行圖,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),2.日心說(shuō):哥白尼(1473-1543)近代天文學(xué)的奠基人,到了16世紀(jì)波蘭天文學(xué)家哥白尼認(rèn)為:太陽(yáng)不動(dòng),處于宇宙的中心,地球和其它行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn),“日心說(shuō)”。天體運(yùn)行論,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),支持這一學(xué)說(shuō)的還有:伽利略、開(kāi)普勒、布魯諾。,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),哥白尼的“日心說(shuō)”行星運(yùn)行圖,“日心說(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)”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。,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)
3、動(dòng),“日心說(shuō)”所以能夠戰(zhàn)勝“地心說(shuō)”,是因?yàn)楹枚唷暗匦恼f(shuō)”不能解析的現(xiàn)象 “日心說(shuō)” 則能說(shuō)明; 也就是說(shuō),“日心說(shuō)”比“地心說(shuō)”更科學(xué),更接近事實(shí)。,例如:若地球不動(dòng),晝夜交替是太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)形成的。那么,每天的情況就應(yīng)相同的,而事實(shí)上,每天白天的長(zhǎng)短不同,冷暖不同。而 “日心說(shuō)”則能說(shuō)明這種情況:白晝是地球自轉(zhuǎn)形成的,而四季是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)形成的。,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),無(wú)論是“地心說(shuō)”還是“日心說(shuō)”所描繪出行星運(yùn)動(dòng)的軌跡有什么共同特點(diǎn),運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何?,完美的勻速圓周運(yùn)動(dòng)(建立研究模型),真的是哪么完美的勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎?,第 谷(丹麥),開(kāi)普勒(德國(guó)),一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),3.開(kāi)
4、普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律,、開(kāi)普勒第一定律(橢圓軌道定律),3.開(kāi)普勒三大行星運(yùn)動(dòng)定律,開(kāi)普勒,所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。,注: 1、不同行星橢圓軌道不同。 2、多數(shù)大行星的軌道十分接近圓。,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),每一個(gè)行星和太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積。,開(kāi)普勒第二定律(面積定律),問(wèn):在近日點(diǎn)的速度快?還是遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度快?,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),用公式表示為: SAB=SCD=SEK,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。,行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的平方和軌道的半長(zhǎng)軸的立方成正比。,(3)開(kāi)普勒第三定律(周期定律),比值k與行星
5、無(wú)關(guān),與中心天體有關(guān),不同的中心天體k 一般不同。,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),什么原因使這些行星在各自的軌道上運(yùn)動(dòng)?,二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)提出問(wèn)題,二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)猜想假設(shè),二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)邏輯推理,為什么蘋果不飛上天而要落在地上呢? 蘋果受到地球?qū)λ牧Φ淖饔?。(生活中不明白的事情啟發(fā)了思考).,如果蘋果樹(shù)長(zhǎng)得很高,蘋果是否也會(huì)落下? 應(yīng)該會(huì)落下,一個(gè)物體拋得再高都會(huì)落下。(這是思維的延續(xù):說(shuō)明蘋果下落與高度無(wú)關(guān)),如果蘋果樹(shù)長(zhǎng)成與月亮一樣高,蘋果是否也會(huì)落到地球上? 既然蘋果下落與高度無(wú)關(guān),理應(yīng)如此。(這是他思維的一個(gè)飛躍,對(duì)前一認(rèn)識(shí)的逐步深入),月亮掛在天邊,不是很像一個(gè)大
6、蘋果嗎?為什么它不落到地球上呢? (思路暫時(shí)中斷,但是將月亮與蘋果類比起來(lái)),二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)邏輯推理,牛頓又想到,在山頂水平拋出一蘋果,蘋果由于受到地面的引力作用,所以以曲線軌道落到地面上。拋出的速度越大,蘋果落得越遠(yuǎn)。(通過(guò)生活中的實(shí)例,發(fā)現(xiàn)這兩件事間的某種相似),如果蘋果拋出的速度非常大,它就會(huì)飛出地球,繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),甚至永遠(yuǎn)不會(huì)落到地面上。(思維的再一次飛躍,這一飛躍是靠理性和數(shù)學(xué)思維得以實(shí)現(xiàn)的),這樣繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的蘋果多像月球啊??梢?jiàn)蘋果與月亮均受到地球?qū)λ鼈円ψ饔茫ǖ厣虾吞焐系摹傲Α甭?lián)系起來(lái)了),但由于它們?cè)谧鰣A周運(yùn)動(dòng),離心傾向使它們不會(huì)落到地面上。,牛頓由月亮又想到了圍繞太陽(yáng)
7、轉(zhuǎn)動(dòng)的行星,他們的原理和月亮繞地球一樣,他們之間都有一種相互吸引的力。他得出了一個(gè)結(jié)論:這種引力存在于任何兩個(gè)物體之間。至此牛頓基本形成了萬(wàn)有引力的思想。,二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算、實(shí)踐檢驗(yàn),牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上,憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力推理運(yùn)算和實(shí)踐檢驗(yàn),1687年發(fā)表了萬(wàn)有引力定律。,【說(shuō)明】萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義:,萬(wàn)有引力定律是17世紀(jì)自然科學(xué)的最偉大發(fā)現(xiàn)之一,它為研究天體運(yùn)動(dòng)提供了理論依據(jù),使人類對(duì)宇宙的探索從被動(dòng)描述變成主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)。,1.定義:宇宙間的一切物體都是相互吸引的。兩個(gè)物體間引力的方向在它們的連線上,引力的大小跟它們的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們之間的距離的二次方成反
8、比。,2.公式:,二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)得出結(jié)論,萬(wàn)有引力定律(牛頓),卡文迪許用扭稱實(shí)驗(yàn)測(cè)定,兩個(gè)物體的質(zhì)量,單位:kg,質(zhì)點(diǎn)間的距離(球心距),單位:m,方向:兩物體之間的連線上,3.適用性:,萬(wàn)有引力,單位:N,4.性質(zhì):普遍性 相互性 宏觀性 特殊性 適用性,萬(wàn)有引力公式僅適用于可視為質(zhì)點(diǎn)的物體或質(zhì)量分布均勻的球體 。,普遍性:任何客觀存在的有質(zhì)量的物體之間都存在著這種吸引力。,相互性:兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)作用力與反作用力,它們等大反向,分別作用于兩個(gè)物體上。,宏觀性:對(duì)質(zhì)量巨大的天體間才現(xiàn)實(shí)的意義;分析地球表面物體受力時(shí)不需考慮。,特殊性:兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力只與它們本身質(zhì)量
9、有關(guān);與它們間的距離有關(guān)。而與空間的性質(zhì)無(wú)關(guān),也與周期及其他物體無(wú)關(guān)。,三.萬(wàn)有引力定律,適用條件:適用于可視為質(zhì)點(diǎn)的物體或質(zhì)量分布均勻的球體。,幾種引力的比較,一粒芝麻重的幾千分之一!,歸納萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的科學(xué)探究方法:,二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn),猜想假設(shè),邏輯推理,課堂小結(jié),一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng),1. 地心說(shuō)(托勒密)與日心說(shuō)(哥白尼),軌道定律 面積定律 周期定律,二. 萬(wàn)有引力定律(牛頓):,(G 6.671011 Nm2kg2),適用條件:兩個(gè)質(zhì)點(diǎn) 兩個(gè)質(zhì)量分布均勻球體,2. 行星運(yùn)動(dòng)三大定律(開(kāi)普勒),第一節(jié) 萬(wàn)有引力定律,例題:如圖示,兩球間的距離為r,兩球的質(zhì)量分布均勻,分
10、別為m1,m2 則兩球間的萬(wàn)有引力大小為多少?,分析:兩球質(zhì)量分布均勻,可認(rèn)為質(zhì)量集中于球心,由萬(wàn)有引力公式知兩球間 萬(wàn)有引力為:,1. 如果有一天萬(wàn)有引力突然消失,世界將發(fā)生什么變化?對(duì)你的生活將產(chǎn)生什么影響?,2. 萬(wàn)有引力定律指出,如何兩個(gè)物體都存在著引力,為什么當(dāng)兩個(gè)人靠近時(shí)并沒(méi)有吸引到一起,請(qǐng)估算一下你和同位同學(xué)之間的引力有多大?,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?,一粒芝麻重的幾千分之一!,1.設(shè)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道是圓,則其運(yùn)行周期T的平方與其運(yùn)行軌道半徑R的三次方之比為常數(shù),即T2 / R3= K。那么K的大?。? ) A. 只與行星的質(zhì)量有關(guān) B. 只與恒星的質(zhì)量有關(guān) C. 與恒星和行星的質(zhì)量都有關(guān) D. 與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān),課堂練習(xí),B,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,3. 地球的半徑為R,地球表面處物體所受的重力
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 橋梁工程延期整改措施
- 粵滬科版八年級(jí)物理上冊(cè)教案計(jì)劃
- 大學(xué)生創(chuàng)業(yè)火鍋店推廣渠道拓展方案范文
- 副校長(zhǎng)教育科研協(xié)調(diào)計(jì)劃
- 教師教學(xué)行為師德警示心得體會(huì)
- 2025年教導(dǎo)處教學(xué)設(shè)備升級(jí)計(jì)劃
- 風(fēng)電施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化方案和措施
- 十四五規(guī)劃人才培養(yǎng)心得體會(huì)
- 以小組合作之翼展初中數(shù)學(xué)課堂新程
- 以客戶價(jià)值為核心的產(chǎn)品規(guī)劃創(chuàng)新方法與實(shí)踐探究
- 2025至2030年中國(guó)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)及投資策略分析報(bào)告
- 浙江省湖州市德清縣2024-2025學(xué)年小升初必考題數(shù)學(xué)檢測(cè)卷含解析
- 醫(yī)師定期考核操作流程
- 剖宮產(chǎn)手術(shù)圍手術(shù)期預(yù)防用抗菌藥物管理實(shí)施細(xì)則
- 2024北京海淀區(qū)高一(下)期末英語(yǔ)試題和答案
- 2025年河北軌道運(yùn)輸職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)握新殬I(yè)技能考試題庫(kù)及答案1套
- 煤礦工作申請(qǐng)書(shū)
- 韶關(guān)拆除廠房施工方案
- 加油站的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)分析
- 食品安全日管控、周排查及月調(diào)度記錄表
- IATF 16949 質(zhì)量管理手冊(cè)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論