萬有引力及引力常量JJY

第5章萬有引力定律及其應(yīng)用人類邁向太空的腳步1.萬有引力及引力常量的測定第二章山東科技出版社必修2第五章行星運動規(guī)律（開普勒三大定律）開普勒（德國）開普勒（1571-1630）是繼哥白尼之后第一個站出來捍衛(wèi)太陽中心說、并在天文學(xué)方面有突破性成就的人物，被后世的科學(xué)史家稱為“天上的立法者”。開普勒第一定律（橢圓軌道定律）內(nèi)容：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。開普勒第二定律（面積定律）內(nèi)容：對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。思考：行星繞太陽運行時各點的速率相同嗎？----近日點運行速率大、遠(yuǎn)日點運行速率小開普勒第三定律（周期定律）內(nèi)容：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。rr：橢圓的半長軸T：公轉(zhuǎn)周期k：常數(shù)注意：開普勒定律不僅適用于行星繞太陽轉(zhuǎn)，也適用于衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)，中心天體不一樣，k值也不同。行星與太陽運動的有關(guān)數(shù)據(jù)開普勒第一定律（軌道定律）各行星圍繞太陽作橢圓運動，太陽位于橢圓的一個焦點上．開普勒三大定律開普勒第二定律（面積定律）任一行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積．開普勒第三定律（周期定律）行星軌道的半長軸r的立方與公轉(zhuǎn)周期T的平方成正比．比值k是與行星無關(guān)而只與太陽有關(guān)的恒量計算時可以認(rèn)為行星是做勻速圓周運動．經(jīng)驗定律“天上的立法者”r萬有引力牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了：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。

牛頓(1643—1727)英國著名的物理學(xué)家萬有引力定律1、內(nèi)容：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)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。（G=6.67×10-11N·m2/kg2）r:則為兩質(zhì)點間距2.公式：G:引力常量r◆我們?nèi)伺c人之間也一樣存在萬有引力，可是為什么我們感受不到呢？假設(shè)質(zhì)量均為60千克的兩位同學(xué)，相距1米，他們之間的相互作用的萬有引力多大？F=Gm1m2/r2=6.67×10-11×60×60/12=2.4×10-7(N)2.4×10-7N是一粒芝麻重的幾千分之一，這么小的力人根本無法察覺到。思考與討論◆那么太陽與地球之間的萬有引力又是多大呢？已知：太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=5.8×1025kg，日地之間的距離為R=1.5×1011kmF=GMm/R23.5×1022N非常大，能夠拉斷直徑為9000km的鋼柱。=3.5×1022(N)而太陽對質(zhì)量為50kg的人，引力很小，。當(dāng)然我們感受不到太陽的引力。=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2思考與討論⑴普遍性：任何兩個物體之間都存在引力⑵相互性：兩個物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力，符合牛頓第三定律．(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，粒子間的萬有引力很不顯著，萬有引力可以忽略不計．（4）萬有引力的特殊性：兩物體間的萬有引力只與他們本身的質(zhì)量有關(guān)，與它們間的距離有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān)(質(zhì)量是引力產(chǎn)生的原因)。萬有引力的理解（5）重力是萬有引力的分力。f向=mω2rG=mgPoθo1FGFf向Gf向F=G引力常量G的測定---扭秤實驗卡文迪許實驗原理：科學(xué)方法——放大法rFrFmm′mm′證明了萬有引力的存在，“開創(chuàng)了測量弱力的新時代。使得萬有引力定律有了真正的實用價值.可測量遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量、平均密度等。為此，卡文迪許被譽為“能稱出地球質(zhì)量的人”，那同學(xué)們想一想，怎樣就能稱出地球質(zhì)量.引力常量測定的意義基本思路：過程和結(jié)果：月亮繞太陽做勻速圓周運動，F(xiàn)萬＝F向MmFr測中心天體質(zhì)量已知月球繞地球運行的周期T=27.3天，月球與地球的平均距離r=3.84×108m,估算地球的質(zhì)量？A．公式中G為引力常量，它是由實驗測得的。而不是人為規(guī)定的B．當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大C．m1與m2受到的引力總是大小相等的，與m1、m2是否相等無關(guān)D．m1與m2受到的引力總是大小相等、方向相反的，是一對平衡力1.對于萬有引力定律的表達(dá)式F=G下面說法中正確的是：作業(yè)開普勒(1571－1630)牛頓(1643－1727)第谷(1546－1601)伽利略(1564－1642)笛卡爾(1596－1650)萬有引力定律－－重要意義⑴是17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一。它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一起來，對以后物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。