《万有引力定律》PPT课件.ppt

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1、第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动人类对天体运动的认识，经历一个漫长的发展过程。天体究竟做怎样的运动托勒密与地心说：托勒密：（约90—约168年）：主要著作是《大综合论》，这是一部划时代的巨著。书中特别对宇宙构造体系作了详细的叙述，托勒密不认为地球应该绕太阳转，更没有意识到地球还会绕轴自转。他在书中举出种种理由，一而再、再而三地反对日心体系的宇宙构造学说，后世就把他的体系称做“托勒密地心体系”。哥白尼与日心说：哥白尼：（公元1473～公元1543），哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体

2、运行论》。在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转；月亮绕地球运转；地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样错误估计了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆。轨道定律：所有的行星都在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动太阳在它的一个焦点上。开普勒定律2.速度定律：太阳与行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。开普勒定律tS3.周期定律：所有行星的轨道的半长轴的立方与公转的周期的平方成正比开普勒定律万有引力定律的发现据传说，牛顿的万有引力定律源于对“苹果落地”的思考。1、无论苹果树多高，苹果

3、照样会落地，那么月亮为什么不落地呢？2、苹果会落地，因为苹果相对地球静止，如果月亮相对地球静止，是否月亮为什么也会落地呢？3、如果和月亮相同高度的苹果具有月亮一样的运动速度，苹果也象月亮一样不会落回地面。能否假设月球和苹果受到的是同一性质的力呢？万有引力定律的发现“……如果我们考虑抛体运动，这一点就很容易理解：一块石头投出，由于自身重量的压力，被迫离开直线路径，最终落在地面；投掷的速度越大，它在落地前走得越远。于是我们可以假设当速度增到如此之大，直到最后超出了地球的限度，进入空间永不触及地球。”开普勒三定律

4、知识回顾开普勒第一定律——轨道定律所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律——面积定律对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积;开普勒第三定律——周期定律所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.太阳行星b=va万有引力定律的发现是建立在前人的基础之上，哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。牛顿一封给胡克的信中写道：“如

5、果我看得更远那是因为站在巨人的肩上。”万有引力定律的发现建立模型诱思：太阳对行星的引力提供作为向心力，那这个力大小有什么样定量关系？F太阳Ｍ行星ｍｒＶ科学探究消去v行星运行速度v不容易观测？怎么办？消去T讨论为什么能从左式得到右式？科学探究关系式中m是受力天体还是施力天体的质量？探究1:太阳对行星的引力F请用中文描述这个关系式！太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.F行星太阳F′既然太阳对行星有引力，那么行星对太阳有引力？它有怎么样定量的关系？科学探究探究2:行星对太阳的引

6、力F′F行星太阳F′类比法牛三行星对太阳的引力F′跟太阳的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.（1）内容：宇宙间的任何有质量的两个物体间都存在互相吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的平方成反比。（2）数学表达式万有引力定律（3）引力常数G英国物理学家卡文迪许用扭秤测出。rrrFF光源G＝6.67×10－11Nm2/kg2引力常数的测定万有引力定律的适用条件：两个质点。（密度均匀的球体可以看成是质点）卡文迪许扭秤

7、实验的意义：验证了万有引力定律；给出了引力常数G；创建了一种实验方法。引力常数的测定万有引力是凡是具有质量的两个物体间普遍存在的相互作用力当r0时，F是否为无穷大？练习1.两个质量均为60kg的均质球体，相距1米试求它们之间的万有引力大约是多少。rF2.4×10-7N2.已知地球的质量为5.98×1024千克,太阳的质量为1.96×1030千克,地球绕太阳公转的轨道半径为1.49×1011米，试求地球和太阳间的万有引力。3.6×1022N3、如图在一个半径为R、质量为M的均质球体中，紧贴球的边缘挖去一个半径

8、为R/2的球形空穴后，对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质量为m的质点的作用力为多大？dR