萬(wàn)有引力定律公開(kāi)課

關(guān)于萬(wàn)有引力定律公開(kāi)課第一頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日是什么原因使行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)而沒(méi)有離開(kāi)太陽(yáng)？第二頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日牛頓：太陽(yáng)對(duì)行星的引力使行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)不能飛離太陽(yáng)第三頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日是什么原因使月球繞地球公轉(zhuǎn)而沒(méi)有離開(kāi)地球？思考第四頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日是什么原因使人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)?思考第五頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日樹(shù)上熟透的蘋果掉下來(lái)落到地面上地面上的物體，被拋出去后總要落回地面，是什么原因使物體不離開(kāi)地球呢？思考第六頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日一、萬(wàn)有引力的猜想事實(shí)：太陽(yáng)對(duì)行星的引力使行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)而不飛離太陽(yáng).猜想：

地球?qū)υ虑虻囊κ乖虑蚶@地球公轉(zhuǎn)而不飛離地球？地球?qū)Φ孛嫔咸O果的引力使蘋果不離開(kāi)地球？第七頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日繼續(xù)猜想：

太陽(yáng)對(duì)行星的引力地球?qū)υ虑虻囊Φ厍驅(qū)Φ孛嫔咸O果的引力也許是同一種力，遵從相同規(guī)律第八頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日二、萬(wàn)有引力的檢驗(yàn)-------月---地檢驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證地球?qū)Φ孛嫔咸O果的引力地球?qū)υ虑虻囊ψ裱悸罚?、假定猜想成立，理論推導(dǎo)

2、實(shí)際測(cè)量若二者結(jié)果一致則假設(shè)成立若二者結(jié)果不一致則假設(shè)就不成立第九頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日月---地檢驗(yàn)地球?qū)μO果的引力:

理論推導(dǎo)1、先假定猜想成立：蘋果下落的加速度:第十頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日地球?qū)υ虑虻囊?

蘋果下落的加速度:月球繞地球公轉(zhuǎn)的加速度：第十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日在牛頓的時(shí)代，已能比較精確測(cè)定：月球與地球的距離3.8×108m月球公轉(zhuǎn)周期T=27.3天地球的自由落體加速度g=9.8m/s2求月球公轉(zhuǎn)的向心加速度：實(shí)際測(cè)量計(jì)算與假設(shè)的理論推導(dǎo)結(jié)果一致即：月球公轉(zhuǎn)軌道半徑r=3.8×108m實(shí)際測(cè)量2、第十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日驗(yàn)證結(jié)論：地球?qū)Φ孛嫔衔矬w的引力地球?qū)υ虑虻囊μ?yáng)對(duì)行星的引力是同一種性質(zhì)力，都遵循第十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日問(wèn)題1：地面上的兩個(gè)物體間是否存在引力？問(wèn)題2：若地面上的兩個(gè)物體間存在引力，為何兩個(gè)物體沒(méi)有在引力作用下緊靠在一起？宇宙中的一切物體間都有引力:大膽設(shè)想：第十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日事實(shí)上，自然界中任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體間都存在引力.1687年牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律三、萬(wàn)有引力定律的得出第十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日萬(wàn)有引力定律1.內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小F與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們的距離r的二次方成反比.2.公式：m1,m2---兩物體的質(zhì)量r---兩物體間的距離G---比例系數(shù)，叫引力常量，適用于任何物體，G的國(guó)際單位N·m2/kg2m1m2FF’r第十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日3.萬(wàn)有引力的理解①普遍性：任何兩個(gè)物體之間都存在引力（大到天體小到微觀粒子），萬(wàn)有引力是自然界中物體間的基本相互作用之一②相互性：萬(wàn)有引力也是力的一種，力的作用是相互的，具有相互性，符合牛頓第三定律③

宏觀性：通常情況下萬(wàn)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物理意義。在微觀世界中，粒子的質(zhì)量都非常小，粒子間的萬(wàn)有引力很不顯著，萬(wàn)有引力可以忽略不計(jì)第十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日4.公式的適用條件：①（理想情況）兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算②（實(shí)際情況）若兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身大小時(shí)，兩個(gè)物體可看成質(zhì)點(diǎn)如：太陽(yáng)與行星間地球與月球間m1m2FF’rr為兩質(zhì)點(diǎn)間的距離r為兩天體中心的距離第十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日③

質(zhì)量分布均勻的兩個(gè)球體，可視為質(zhì)量集中于球心r為物體到地心的距離r為兩球心間的距離第十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日例1.由公式當(dāng)兩物體之間的距離時(shí),兩個(gè)物體可視為質(zhì)點(diǎn)，公式適用，則兩物體之間的引力可知，問(wèn)題：當(dāng)兩物體間的距離時(shí),則兩物體之間的引力,這種觀點(diǎn)對(duì)么？【解析】

：當(dāng)兩物體間距離時(shí)，物體不能看成質(zhì)點(diǎn)，公式已不再適用第二十頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，但卻無(wú)法算出兩個(gè)天體間的萬(wàn)有引力大小，因?yàn)樗恢酪ΤＡ縂的值.第二十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日四、萬(wàn)有引力定律的檢驗(yàn)---引力常量G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)第二十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日1798年，英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置,第一次在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)兩個(gè)鉛球間的引力大小F做了精確測(cè)量和計(jì)算，比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量G的數(shù)值rFrFmm′mm′引力常量G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)第二十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日放大思想實(shí)驗(yàn)原理：rFrFmm′mm′第二十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日G的含義—表示兩質(zhì)量m1=m2=1kg的勻質(zhì)小球，相距r=1m時(shí)萬(wàn)有引力的大小引力常量通常取第二十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)定引力常量G的重要意義1、用實(shí)驗(yàn)證明了萬(wàn)有引力的存在2、使萬(wàn)有引力定律公式有了真正的實(shí)用價(jià)值可以計(jì)算天體間的引力大小，可間接計(jì)算天體的質(zhì)量、平均密度等如：根據(jù)地球表面的重力加速度可以測(cè)定地球的質(zhì)量第二十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日例2：根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律說(shuō)明：開(kāi)普勒第三定律中k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)的常量.太陽(yáng)與行星的距離建立模型行星繞太陽(yáng)近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)行星公轉(zhuǎn)軌道半徑由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日例2：根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律說(shuō)明：開(kāi)普勒第三定律中k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)的常量.第二十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日萬(wàn)有引力與重力知識(shí)拓展FnG向心力萬(wàn)有引力F引

重力G=mgmR第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日②在兩極：①在赤道：③

赤道表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力第三十頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日由于物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力很小,則萬(wàn)有引力大小近似等于重力卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了引力常量G的值，他把自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球的重量”。在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的引力，就可以稱量地球，這不能不說(shuō)是一個(gè)科學(xué)奇跡。著名文學(xué)家，馬克吐溫滿懷激情地說(shuō)“科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟然贏得那么多收獲！”第三十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日課堂小結(jié)太陽(yáng)與行星間的引力:萬(wàn)有引力的猜想：萬(wàn)有引力的檢驗(yàn)：推廣：萬(wàn)有引力定律的檢驗(yàn)：下一課：萬(wàn)有引力理論的成就萬(wàn)有引力定律的得出:“天上”的力與“人間”的力是同一種力月---地檢驗(yàn)宇宙中一切物體間都有引力引力常量G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)第三十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過(guò)程往往是大膽猜想和嚴(yán)格求證的結(jié)合.第三十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日1、萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程2、萬(wàn)有引力定律的理解第三十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日1.既然任何物體間都存在著引力，為什么當(dāng)兩個(gè)人接近時(shí)不會(huì)吸在一起?我們通常分析物體的受力時(shí)是否需要考慮物體間的萬(wàn)有引力？請(qǐng)你根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)用合理的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明以上兩個(gè)問(wèn)題。故它們之間的引力很小，且小于它們與地面間的摩擦力，故兩人不會(huì)吸在一起；受力分析時(shí)可不考慮物體間引力問(wèn)題與練習(xí)第三十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，2022年，8月28日2、大麥哲倫云和小麥哲倫云是銀河系外離