第三章万有引力定律ppt课件.ppt

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1、所有的行星围绕太阳运动的轨道椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒第一定律（轨道定律）●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复习回顾开普勒第二定律（图）太阳远日点a近日点bt1t4t3t2vb﹥va●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开普勒三定律解决了行星是怎样运动的问题,但是并没有解决为什么会这样的运动?即动力学问题.这一切都在牛顿研究哥白尼、开普勒、伽利略和其他科学家的成就上，在发现万有引力定律的过程中彻底解决了，最终将天上和地上的运动统一了起来，实现了物理史上的第一次大综合。万有引力

2、定律(2)地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？(1)地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？(3)拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律?牛顿的思考牛顿的猜想这些力是同一种性质的力，并且都遵从与距离的平方成反比的规律。当然这仅仅是猜想，还需要事实来检验！Rr“月——地”检验示意图检验目的：地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力。检验原理：根据牛顿第二定律，知：一、月地检验Rr“月——地”检验示意图地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6400×103m

3、月球周期：T=27.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m求：月球绕地球的向心加速度？即证明一、月地检验Rr“月——地”检验示意图根据向心加速度公式,有：=2.72×10-3m/s2即：验证成功！一、月地检验数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！我们的思想还可以更加解放！是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢?!万有引力定律万有引力定律的内容是：式中各物理量的含义及单位：万有引力定律的适用条件是什么？你认为万有引力定律的发现有何深远意义？1、内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物

4、体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。二、万有引力定律(1)引力常量适用于任何两个物体；(2)意义：在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。G:引力常量6.67×10-11N·m2/kg2思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？例题1、估算两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力约有多大？=6.67×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到！解：例题2：那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为m=6.0×1024kg，日、地之间的距离为ｒ=1.5×101

5、1m)3.5×1022N非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱！=3.5×1022N解：4、对万有引力定律的理解：二、万有引力定律（2）相互性:因为万有引力也是力的一种，力的作用是相互的，具有相互性，符合牛顿第三定律。（4）宏观性:在通常情况下，万有引力非常小，只有质量巨大的星球间或天体与附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑地面物体之间的万有引力，只考虑地球对地面物体的引力。（1）普遍性:因为自然界中任何两个物体都相互吸引，任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力。(3)独立性:两物体间的引力，只与它们的质量及距离有关，不管它们之间是否还有其它作

6、用力．5、应用条件：直接利用公式计算引力的三种情况：1）可视为质点的两物体间的引力；2）两质量均匀分布的球体间的引力；3）一质量均匀分布的球体和一质点间的引力。注意：式中的r1)对于相距很远可以看作质点的物体，就是指两个质点的距离；2)对于均匀球体，指的是两球心间的距离；3)对于一均匀球体和一质点，指的是质点和球心间的距离。二、万有引力定律遗憾的是：当时牛顿没有得出G的数值，以致在100多年来，天文学的研究并没有取得太大的进展！100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出G值的测量：卡文迪许扭秤实验三、引力常量的测量第一个能称出地球质量的人！扭秤装置T形架金属丝平面镜光源刻度尺扭秤实验的测量结果

7、：卡文迪许扭秤实验的意义：证明了万有引力的存在，并测得引力常量G,使万有引力定律进入了真正实用的时代；(2)开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广。(1)重力产生原因：是由于地球对物体的吸引而产生的！OF向mgFω地球上物体的向心力F向=mω2r是引力F的一个分力。引力F的另一个分力就是通常所说的重力mg。(2)重力随纬度的变化情况：重力会随着纬度的增加而增大，赤道上的物体移到两极时，重力增加约千分