高中物理 6.3 物理萬有引力定律課件 新人教版必修2.ppt

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太陽與行星間的引力 萬有引力定律,_________________________________________,1、問題的提出：開普勒找出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，人們開始更深入的思考：為什么行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)？,一、行星的運(yùn)動(dòng),2. 猜想與假設(shè),1. 伽利略：一切物體都有合并的趨勢，這種趨勢導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)。 2. 開普勒：受到了來自太陽的類似與磁力的作用。 3. 笛卡兒：在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太）作用在行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)。 4. 胡克、哈雷等:受到了太陽對它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽的距離的二次方成反比，但沒法證明在橢圓軌道規(guī)律也成立。 5. 牛頓：如果太陽和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓.并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律。,科學(xué)的足跡,,,,行星,太陽,3. 簡化模型,中學(xué)學(xué)科,,4. 追尋牛頓的足跡——演繹與推理,Ⅰ太陽對行星的引力,1. 設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星到太 陽的距離為r，則行星繞太陽做勻速圓周 運(yùn)動(dòng)的向心力太陽對行星的引力來提供:,,,即：,太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。,追尋牛頓的足跡——演繹與推理,I. 太陽對行星的引力：,根據(jù)牛頓第三定律，行星對太陽引力F'應(yīng)滿足,行星,太陽,追尋牛頓的足跡——演繹與推理,Ⅱ行星對太陽的引力,概括起來有,Ⅱ太陽與行星間的引力,追尋牛頓的足跡——演繹與推理,概括起來有,則太陽與行星間的引力大小為,Ⅱ太陽與行星間的引力,追尋牛頓的足跡——演繹與推理,概括起來有,G比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān),則太陽與行星間的引力大小為,追尋牛頓的足跡——演繹與推理,Ⅱ太陽與行星間的引力,概括起來有,G比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān),則太陽與行星間的引力大小為,方向：沿著太陽和行星的連線,追尋牛頓的足跡——演繹與推理,Ⅱ太陽與行星間的引力,如果要驗(yàn)證太陽與行星間的引力規(guī)律是否適用于行星與它的衛(wèi)星，我們需要觀測這些衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的哪些數(shù)據(jù)？觀測前你對這些數(shù)據(jù)的規(guī)律有什么假設(shè)？,說一說,,行星繞太陽運(yùn)動(dòng)遵守這個(gè)規(guī)律，那么在其他地方是否適用這個(gè)規(guī)律呢？,二、萬有引力定律：,宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個(gè)物體間的引力大小與它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比。,1.內(nèi)容,F=Gm1m2/r2,２.公式：,G=6.67×10－11Nm2/kg2，數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量均為1kg的物體相距1米時(shí)它們之間的相互吸引力。,F=Gm1m2/r2,２.公式：,３.引力常量：,,萬有引力的適用條件：,４．,,(1) 適用于質(zhì)點(diǎn),萬有引力的適用條件：,４．,,(1) 適用于質(zhì)點(diǎn),(2) 當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí), 式中r指兩球心間的距離.,萬有引力的適用條件：,４．,(3) 若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按定律求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它們的合力。,萬有引力的適用條件：,４．,5.萬有引力的特征：,(1)普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體間的吸引力.是自然界的基本相互作用之一.,5.萬有引力的特征：,(2)相互性: 兩個(gè)物體相互作用的引力是一對作用力和反作用力,符合牛頓第三定律.,5.萬有引力的特征：,(3)宏觀性: 通常情況下，萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的實(shí)際意義.,5.萬有引力的特征：,卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)。 其意義是用實(shí)驗(yàn)證明了萬有引力的存在，使得萬有引力定律有了真正的使用價(jià)值。 推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展.,6.引力常量G的測定方法及意義,7.萬有引力與重力：,7.萬有引力與重力：,例.設(shè)地球的質(zhì)量為M，赤道半徑R，自轉(zhuǎn)周期T，則地球赤道上質(zhì)量為m的物體所受重力的大小為？（式中G為萬有引力恒量）,例.設(shè)地球的質(zhì)量為M，赤道半徑R，自轉(zhuǎn)周期T，則地球赤道上質(zhì)量為m的物體所受重力的大小為？（式中G為萬有引力恒量）,GMm/R2-4?2mR/T2,