《万有引力定律是怎样发现的》.ppt

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1、万有引力定律是怎样发现的授课人：景海霞想一想：苹果树上的苹果为什么会落到地面上来？如果把苹果树挪到月球上，苹果还会落回地球吗？开普勒说行星的运动是由于太阳磁力吸引的缘故，磁力与距离成反比。笛卡尔说宇宙由不停旋转着的微粒所组成，微粒的运动形成漩涡，太阳和行星在各自的漩涡中心，行星漩涡带动卫星运动，太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动。胡克说我和雷恩·哈恩都认为行星的运动是太阳引力的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。阅读课本并思考：什么力来维持行星绕太阳的运动呢？思考探究1：从开普勒第一定律可知，行星运动时的轨迹

2、并不是圆形的，而是椭圆轨道，那么在椭圆轨道下这个引力大小是否还和距离的二次方成反比呢？牛顿在前人的基础上，凭借他超人的数学能力证明了：如果太阳和行星的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆。一.万有引力定律的得出：？想一想：如果认为行星绕太阳作匀速圆周运动，那么：谁来充当向心力？太阳对行星的引力充当向心力试推算：太阳对行星的引力与行星质量的关系设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力来提供天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T

3、代入:有:得：根据开普勒第三定律所以：代入得：即：太阳对行星的引力:即:太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。想一想：行星对太阳的引力？FF`行星太阳此时牛顿已经得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在这里，就是行星对太阳也有引力。同时，太阳也不是一个特殊物体，它和行星之间的引力也应和自己的质量M成正比，即综合上述结论可知：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。这就是牛顿的万有引力定律。写成公式为：万有引力定律是否只存在于行星和太阳之间?思

4、考探究2:？不仅存在于太阳和行星之间,同时它存在于世间万物之间。地球月球地球地面上的物体思考探究3:？万有引力定律是否适用与行星与卫星及地面上的物体之间呢?对于行星与卫星之间,地面上的物体之间同样存在着相互作用的万有引力。1.内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.2.如果用m1,m2表示两物体的质量,用r表示两物体间的距离,那么万有定律可以表示为:二.万有引力定律：3.引力常量G适用于任何两个物体,它在数值上等于两个质量都是1㎏的物体相距1m

5、时相互作用力的大小.其标准值为:通常情况下取应用质疑1：如图所示，两球的质量均匀分布，大小分别为m1=10kg、m2=30kg，两颗铁球质心间的距离为2m,请用万有引力定律计算它们之间的万有引力？应用质疑2：4.适用条件：①两质点间的万有引力,则r为两质点间距②质量分布均匀的两球体间的万有引力,r应是两球心间距③一均匀球体与球外一质点间的万有引力，为质点到球心间的距离④距离远大于本身大小的两物体间的万有引力，两物体质心间的距离5.万有引力的特点：普遍性相互性宏观性6.万有引力定律的发现有着重要的物理意义:①它对物理

6、学,天文学的发展具有深远的影响;②它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来;③对科学文化发展起了积极的推动作用,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心,人们有能力理解天地间的各种事物.思考探究4:万有引力和重力之间有何关系?万有引力对相对于地面静止的物体产生两个作用效果:一是重力;一是随地球自转的向心力,所以重力是万有引力的一个分力？课外延伸：地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为(B)A．1：

7、27B．1：9C．1：3D．9：1月--地实验介绍：牛顿根据月球的周期和轨道半径，计算出了月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：一个物体在地球表面的加速度为：若把这个物体移到月球轨道的高度，其加速度也应是月球的向心加速度之值，根据开普勒第三定律可以导出：（，而，则）因为月心到地心的距离是地球半径的60倍，即：两个结果非常接近，这一发现为牛顿发现万有引力定律提供了有利的论据，即地球对地面物体的引力与天体间的引力本质是同一种力，遵循同一规律。【答案】AC【解析】引力常量G是卡文迪许利用扭秤装置测得，选项A正确。当r趋近于

8、零时，物体不能看成质点,不再适用，所以由它得出的结论是错误的，B选项错。m1、m2之间的引力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，但由于分别作用在两个物体上，所以不能平衡。C选项正确，D选项错误.F=G2.两个物体的质量分别是m1和m2，当它们相距为r时，它们之间的引力是F=__________。(1)若把m1改为2m1，其他条件不变，则引力为_____