萬有引力定律課件PPT

1、第二節(jié)第二節(jié) 萬有引力定律萬有引力定律3 3分鐘分鐘閱讀閱讀課本第一自然段，并思考問課本第一自然段，并思考問題。題。古代人們認(rèn)為天體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力古代人們認(rèn)為天體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)原因是什么？學(xué)原因是什么？了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程1717世紀(jì)前：世紀(jì)前：行星做得是完美而有神圣的圓周運(yùn)動(dòng)行星做得是完美而有神圣的圓周運(yùn)動(dòng)（無需什么動(dòng)因）（無需什么動(dòng)因）在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)胡克、哈雷等：胡克、哈雷等：受到了太陽對(duì)它的引力。證明了如果行受到了太陽對(duì)它的引力。證明了如果行星的軌道是圓

2、形的，其所受的引力大小星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽的距離的二次方成反比跟行星到太陽的距離的二次方成反比 伽利略：伽利略：（15641642）一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致天體做圓周運(yùn)動(dòng)致天體做圓周運(yùn)動(dòng) 開普勒：開普勒：（15711630）一定是受到了來自太陽的類似于磁力的一定是受到了來自太陽的類似于磁力的作用才做圓周運(yùn)動(dòng)作用才做圓周運(yùn)動(dòng) 笛卡爾：笛卡爾：（1596165015961650）開普勒時(shí)代牛頓牛頓經(jīng)過認(rèn)真的思考，經(jīng)過認(rèn)真的思考，認(rèn)為地面上物體的自認(rèn)為地面上物體的自由下落與天空中月亮由下落與天空中月亮圍繞地球轉(zhuǎn)的道理是圍繞地球轉(zhuǎn)

3、的道理是相同的，都是由于地相同的，都是由于地球?qū)λ鼈兦驅(qū)λ鼈冇幸ψ饔糜幸ψ饔谩Ｄ敲?，為什么同時(shí)受重力作用，表那么，為什么同時(shí)受重力作用，表現(xiàn)出的現(xiàn)象卻是一個(gè)是現(xiàn)出的現(xiàn)象卻是一個(gè)是蘋果落地蘋果落地，一個(gè)是一個(gè)是月亮圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)月亮圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)呢？月亮呢？月亮為什么不會(huì)象蘋果那樣落向地面呢？為什么不會(huì)象蘋果那樣落向地面呢？為了說明在重力作用下，為什么月為了說明在重力作用下，為什么月亮不會(huì)落向地面而圍繞地球做圓周亮不會(huì)落向地面而圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，牛頓給我們做了一個(gè)理想實(shí)運(yùn)動(dòng)，牛頓給我們做了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)來說明這一問題。驗(yàn)來說明這一問題。牛牛頓頓的的人人造造地地球球衛(wèi)衛(wèi)星星草草圖圖物體圍繞地球做圓

4、物體圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)和蘋果落地周運(yùn)動(dòng)和蘋果落地一樣也是物體受到一樣也是物體受到重力的一種外在表重力的一種外在表現(xiàn)形式現(xiàn)形式牛頓牛頓在前人研究成在前人研究成果的基礎(chǔ)上，憑借果的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力他超凡的數(shù)學(xué)能力發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了萬有引力定萬有引力定律律，比較完美的給，比較完美的給出了天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)出了天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。律。自然界中任何兩個(gè)物體都是相自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比跟它們的距離的二次方成反比f=gr2m1m2一、定律內(nèi)容一、定律內(nèi)容二、表達(dá)式二、表達(dá)式三、推

5、導(dǎo)過程三、推導(dǎo)過程結(jié)論：行星和太陽之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比，結(jié)論：行星和太陽之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽的距離的二次方成反比跟行星到太陽的距離的二次方成反比.g是一個(gè)常量，對(duì)任何行星都是相同的是一個(gè)常量，對(duì)任何行星都是相同的.公式說明：公式說明：3.g3.g為常量，叫引力常量為常量，叫引力常量三、定律適用的條件三、定律適用的條件萬有引力定律適用于計(jì)算質(zhì)萬有引力定律適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)間的引力點(diǎn)間的引力g=6.67g=6.671010-11-11n nm m2 2/kg/kg2 2在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量為在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量為1 1kgkg的物體相距的物體相距1 1m m時(shí)的相互作用力

6、時(shí)的相互作用力四、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義四、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義1.1.第一次揭示了自然界中的一種基本第一次揭示了自然界中的一種基本相互作用規(guī)律相互作用規(guī)律2.2.使人們建立了信心：人們有能力理使人們建立了信心：人們有能力理解天地間各種事物解天地間各種事物五、重力與萬有引力的關(guān)系五、重力與萬有引力的關(guān)系 例一、求赤道上質(zhì)量為例一、求赤道上質(zhì)量為1 1kgkg的的物體的重力，向心力和它與地物體的重力，向心力和它與地球的萬有引力。（赤道上的重球的萬有引力。（赤道上的重力加速度力加速度g=9.78m/sg=9.78m/s2 2，地球半地球半徑徑r=6400kmr=6400km） 答案：答案：9.7

7、89.78n n 0.034n 9.814n0.034n 9.814n例二例二、地球半徑為地球半徑為r r，地球表面的地球表面的重力加速度為重力加速度為g g，若高空中某處的若高空中某處的重力加速度為重力加速度為g/2g/2，則該處距地面則該處距地面球表面的高度為：球表面的高度為：（ ）a a（1 1）r rb br r c c r r d d2r2ra例三、例三、假設(shè)火星和地球都是球體，假設(shè)火星和地球都是球體，火星的質(zhì)量火星的質(zhì)量m m火火和地球的質(zhì)量和地球的質(zhì)量m m地地之比之比m m火火/ /m m地地= =p p，火星的半徑火星的半徑r r火火和地球的和地球的半徑半徑r r地地之比之比

8、r r火火/ /r r地地= =q q，那么火星表那么火星表面處的重力加速度面處的重力加速度g g火火和地球表面處和地球表面處的重力的加速度的重力的加速度g g地地之比等于之比等于 a.p/qa.p/q2 2 b.pqb.pq2 2 c.p/qc.p/q d.pqd.pqa例四、例四、月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/811/81，月球半徑是地球半徑的月球半徑是地球半徑的1/3.81/3.8，在距，在距月球表面月球表面1414m m高處，有一質(zhì)量高處，有一質(zhì)量m=60kgm=60kg的物體自由下落。的物體自由下落。（1 1 它落到月球表面需要多少時(shí)間？它落到月球表面需要多少時(shí)間？（2 2 它在月球上的重力和質(zhì)量跟