第二節(jié)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)

1、第二節(jié)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn) 為什么宇宙中的天體會作開為什么宇宙中的天體會作開普勒定律所描述的那樣運動呢？普勒定律所描述的那樣運動呢？ 3、法國物理學家笛卡爾：行星周圍有旋轉(zhuǎn)的、法國物理學家笛卡爾：行星周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)物質(zhì)“以太以太”作用在行星上的緣故。作用在行星上的緣故。 1 1、伽利略：一切物體都有合并的趨勢，這種、伽利略：一切物體都有合并的趨勢，這種趨勢導致行星作圓周運動。趨勢導致行星作圓周運動。 2 2、開普勒：是因為受到類似磁力的作用。、開普勒：是因為受到類似磁力的作用。 4 4、胡克和哈雷兩位科學家進一步認識到：是、胡克和哈雷兩位科學家進一步認識到：是太陽對行星的吸引力，并證明里這種引

2、力的大小太陽對行星的吸引力，并證明里這種引力的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。牛頓的貢獻牛頓的貢獻一、萬有引力定律一、萬有引力定律221rmmGF G=6.6710-11N.m2/kg2 自然界中任何兩個物體都是相互吸引的自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。比，跟它們的距離的二次方成反比。二、卡文迪許（英國實驗物理學家）扭秤實驗二、卡文迪許（英國實驗物理學家）扭秤實驗rr平面鏡平面鏡ABMMmmFF金屬絲金屬絲利用金屬絲的扭轉(zhuǎn)形變使利用金屬絲的扭

3、轉(zhuǎn)形變使M M、m m之間的引之間的引力效果較易顯示出來，通過兩次光線的反射力效果較易顯示出來，通過兩次光線的反射得到扭轉(zhuǎn)力矩的大小，從而求出引力系數(shù)。得到扭轉(zhuǎn)力矩的大小，從而求出引力系數(shù)。三、關(guān)于萬有引力定律的討論三、關(guān)于萬有引力定律的討論1 1、只要有質(zhì)量的物體之間，均有萬有引力作用的、只要有質(zhì)量的物體之間，均有萬有引力作用的存在，但只有在兩者質(zhì)量達到足夠大時才能顯現(xiàn)存在，但只有在兩者質(zhì)量達到足夠大時才能顯現(xiàn)出一定作用效果。出一定作用效果。普遍性普遍性2 2、這種力只表現(xiàn)出引力之特性，不會表現(xiàn)出斥、這種力只表現(xiàn)出引力之特性，不會表現(xiàn)出斥力。力。特殊性特殊性3 3、公式嚴格來講只適應于兩質(zhì)點

4、之間引力大小、公式嚴格來講只適應于兩質(zhì)點之間引力大小的計算，對于質(zhì)量分布均勻的球體，公式中的的計算，對于質(zhì)量分布均勻的球體，公式中的r r是它們球心之間的距離。是它們球心之間的距離。221rmmGF 四、萬有引力和重力四、萬有引力和重力 在地球上，物體的重力實際上是萬有引在地球上，物體的重力實際上是萬有引力的一個分力。力的一個分力。F向心向心F F引力引力G G重力重力三力合成的矢量表達式三力合成的矢量表達式：重力向心力萬有引力GFF在赤道附近，重力最小，在赤道附近，重力最小，在兩極附近，重力最大。在兩極附近，重力最大。在同一緯度，重力隨在同一緯度，重力隨著海拔的增高而減小著海拔的增高而減小。

5、地球地球五、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史意義五、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史意義 萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是17 17世紀自然科學最世紀自然科學最偉大的成就之一，它把地面上物體運動的規(guī)律和偉大的成就之一，它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動規(guī)律統(tǒng)一了起來，對以后的物理學和天天體運動規(guī)律統(tǒng)一了起來，對以后的物理學和天文學的發(fā)展具有深遠的影響，它第一次揭示了自文學的發(fā)展具有深遠的影響，它第一次揭示了自然界中一種基本的相互作用，在人類認識自然的然界中一種基本的相互作用，在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。同時，萬有引力定律歷史上樹立了一座里程碑。同時，萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，在文化發(fā)展史上也有重

6、要意義，在牛頓的發(fā)現(xiàn)，在文化發(fā)展史上也有重要意義，在牛頓時代以前，人們認為天體的運動隱藏著不可認識時代以前，人們認為天體的運動隱藏著不可認識的規(guī)律，牛頓的發(fā)現(xiàn)對打破宗教神學對人類意識的規(guī)律，牛頓的發(fā)現(xiàn)對打破宗教神學對人類意識形態(tài)的控制起到了重要作用。形態(tài)的控制起到了重要作用。萬有引力定律的簡單應用萬有引力定律的簡單應用1 1、目前人類正在深入研究地心的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，若、目前人類正在深入研究地心的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，若從地面挖一口直通地心的小井，將一個小球從從地面挖一口直通地心的小井，將一個小球從井口自由下落，不計其它阻力，下列有關(guān)小球井口自由下落，不計其它阻力，下列有關(guān)小球的運動的說法，正確的是：的運動的說

7、法，正確的是： （ ）（）（設地球為密度均衡的球體）設地球為密度均衡的球體）A A、小球做勻加速下落。、小球做勻加速下落。B B、小球做加速運動，但加速度減小。、小球做加速運動，但加速度減小。C C、小球先加速下落，后減速下落。、小球先加速下落，后減速下落。D D、小球的加速度增大，速度也增大。、小球的加速度增大，速度也增大。 2 2、A A、B B兩天體的質(zhì)量之比為兩天體的質(zhì)量之比為1 1：8181，而空間探測器經(jīng)過兩天體連線上的而空間探測器經(jīng)過兩天體連線上的P P點處受點處受到的兩天體的引力大小相等，則，到的兩天體的引力大小相等，則，P P點到點到A A、B B兩天體中心的距離之比為：兩天

8、體中心的距離之比為： （ ） A A、1 1：27 B27 B、1 1：9 9 C C、1 1：3 D3 D、9 9：1 1 3 3、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，月球半徑是地球半徑的地球半徑的1/3.81/3.8，在距月球表面，在距月球表面14m14m高處高處, ,有一質(zhì)有一質(zhì)量量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間）、它落到月球表面需要多少時間（2 2）、它在月球上的重力和質(zhì)量跟在地球上是否）、它在月球上的重力和質(zhì)量跟在地球上是否相同？各是多少？相同？各是多少？ 4 4、全球電視實況轉(zhuǎn)播的傳送要靠同步衛(wèi)、全球電視實況轉(zhuǎn)播的傳送要靠同步衛(wèi)星，同步衛(wèi)星的特點是運行周期與地球自轉(zhuǎn)的星，同步衛(wèi)星的特點是運行周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，如果把它放置在地球赤道平面中的周期相同，如果把它放置在地球赤道平面中的軌道上，這種衛(wèi)星將始終位于地面某一點的上軌道上，這種衛(wèi)星將始終位于地面某一點的上空，一組三顆同步衛(wèi)星排成一個正三角形，就空，一組三顆同步衛(wèi)星排成一個正三角形，就可以構(gòu)成一個全球通訊系統(tǒng)基地，幾乎覆蓋地可以構(gòu)成一個全球通訊系統(tǒng)基地，幾乎覆