高中物理精品課件-萬有引力定律

1、第二節(jié)第二節(jié) 萬有引力定律萬有引力定律授課人：張慧強授課人：張慧強 古交一中古交一中教學目的w1、了解萬有引力定律得出的思路和過程； w2、理解萬有引力定律的含義并會推導萬有引力定律； w3、掌握萬有引力定律，能解決簡單的萬有引力問題； 教學重點：萬有引力定律思考：1、蘋果為什么會落地？2、月亮為什么繞著地球轉(zhuǎn)？3、行星為什么繞著太陽轉(zhuǎn)？4、蘋果落地和行星繞太陽運動是否有相同之處閱讀課本第一自然段，并思考問題。古代人們認為天體做圓周運動的動力學原因是什么？1717世紀前：世紀前：行星做得是完美而有神圣的圓周運動行星做得是完美而有神圣的圓周運動（無需什么動因）（無需什么動因）在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的

2、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，使得行星繞太陽運動行星上，使得行星繞太陽運動胡克、哈雷等：胡克、哈雷等：受到了太陽對它的引力。證明了如果行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，這種趨勢導一切物體都有合并的趨勢，這種趨勢導致天體做圓周運動致天體做圓周運動 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動作用才做圓周運動 笛

3、卡爾：笛卡爾：（1596165015961650）開普勒時代 但從開普勒第一定律知道，行星運動的軌道是橢圓形的，那么在橢圓軌道下這個引力大小是否還和距離成反比呢？牛頓是否證明了這一點呢？由于我們的數(shù)學能力有限，所以我們把牛頓在橢圓軌道下證明的問題簡化為圓形軌道下來證明經(jīng)典物理學理論體系的建立者牛頓 牛頓的萬有引力定律牛頓的萬有引力定律1 1、發(fā)現(xiàn)過程、發(fā)現(xiàn)過程為了方便說明問題，我們把行星的橢圓軌道近似地看作圓形軌道：為了方便說明問題，我們把行星的橢圓軌道近似地看作圓形軌道：如果認為行星繞太陽做勻速圓周運動，那么，太陽對行星的引力如果認為行星繞太陽做勻速圓周運動，那么，太陽對行星的引力F F應為

4、行星所受的向心力，即應為行星所受的向心力，即(r(r為太陽到行星的距離，為太陽到行星的距離，v v為行星的線速度為行星的線速度,m,m是行星的質(zhì)量）是行星的質(zhì)量）向引FF rvmF2向2rmF根據(jù)牛頓第三定律可知：根據(jù)牛頓第三定律可知：太陽對行星的引力和行星對太陽的引力是一對相互作用力，是同太陽對行星的引力和行星對太陽的引力是一對相互作用力，是同種性質(zhì)的力種性質(zhì)的力G為常量.在研究了許多不同物體間遵循同樣規(guī)律的引力后，牛頓進一步把這個規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體之間，于1687年正式發(fā)表了萬有引力定律萬有引力定律2rmmGF 公式：公式：G為常量,叫做引力常量,適用于任何兩個物理.在數(shù)值上等

5、于兩個質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時的相互作用力引力常量標準值為：常用值為：rvmF2向kgmNG/1067. 6211 萬有引力定律是 17世紀自然科學最偉大的成果之一，第一次揭示 了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。 在文化發(fā)展史上的重大意義：萬有引力定律使人們建立了有能 力理解天地間的各種事物的信心，解放了人們的思想，在科學文化的發(fā)展史上起了積極的推動作用。請再思考：1、萬有引力是否只存在于行星和天體之間呢？2、能否適用于行星和衛(wèi)星之間？3、萬有引力定律的適用范圍是什 么？ 萬有引力普遍存在于任意兩個有質(zhì)量的物體（太陽和行星、行星和衛(wèi)星、地面上的物體）之間自然界中一般物體間的萬有引力很小（遠小于地球與物體間的萬有引力和物體間的其它作用力），因而可以忽略不計但考慮天體運動和人造衛(wèi)星運動問題時必須計算萬有引力，不僅因為這個力非常大，而且萬有引力提供了天體和衛(wèi)星做