萬有引力定律高一物理高效互動(dòng)課件（人教2019）

高中物理必修二

第七章

萬有引力與宇宙航行7.2萬有引力定律思考：

什么力來維持行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)？

高中物理必修二

第七章

萬有引力與宇宙航行伽利略行星的運(yùn)動(dòng)是太陽磁力吸引的緣故，磁力與距離成反比。行星的運(yùn)動(dòng)是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。太陽的漩渦帶動(dòng)行星和衛(wèi)星一起運(yùn)動(dòng)。開普勒笛卡爾胡克行星的運(yùn)動(dòng)與地面物體的運(yùn)動(dòng)遵從不同的規(guī)律，行星運(yùn)動(dòng)是“慣性”自行維持的。

高中物理必修二

第七章

萬有引力與宇宙航行

一行星與太陽間的引力1、建立模型（1）行星繞太陽簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（2）太陽對(duì)行星的引力提供行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。太陽行星2、太陽對(duì)行星引力的推導(dǎo)設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，公轉(zhuǎn)周期為T，行星與太陽間的距離為r。則

一行星與太陽間的引力3、結(jié)論：

太陽對(duì)行星的引力：與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。

行星對(duì)太陽的引力：根據(jù)牛頓第三定律，行星對(duì)太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。4、太陽與行星間的引力大?。篏：比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān)引力方向：沿著太陽和行星的連線

二

月地檢驗(yàn)

思考：秋天蘋果成熟后會(huì)從樹上落下來；月球繞著地球在公轉(zhuǎn)。(1)蘋果從樹上脫落后，為什么落向地面而不是飛上天空？月球?yàn)槭裁茨軌蚶@地球轉(zhuǎn)動(dòng)？(2)蘋果和地球之間的作用與月球和地球之間的作用性質(zhì)相同嗎？如何證明？

二

月地檢驗(yàn)1、猜想：

如果地球?qū)μO果的引力與地球?qū)υ虑虻囊π再|(zhì)相同，那么這兩個(gè)力具有相同的表達(dá)形式。則加速度之比應(yīng)與其距離二次方成反比。若通過測量計(jì)算二者加速度之比滿足這種關(guān)系，從而證明兩種力性質(zhì)相同。2、檢驗(yàn)：(1)假設(shè)地球與月球間的作用力和太陽與行星間的作用力是同一種力，它們的表達(dá)式也應(yīng)該滿足F＝

。

二

月地檢驗(yàn)(2)根據(jù)牛頓第二定律，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度a月＝

＝

(式中m地是地球質(zhì)量，r是地球中心與月球中心的距離)。(3)假設(shè)地球?qū)μO果的吸引力也是同一種力，同理可知，蘋果的自由落體加速度a蘋＝

＝

(式中m地是地球的質(zhì)量，R是地球中心與蘋果間的距離)。

二

月地檢驗(yàn)

三

萬有引力定律1、萬有引力定律：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，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。2、表達(dá)式：3、適用條件：僅適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)或者兩個(gè)均勻球體之間的相互作用。（兩物體為均勻球體時(shí)，r為兩球心間的距離）

4、引力常量由英國物理學(xué)家卡文迪什測量得出，常取G＝6.67×10－11

N·m2/kg2。

三

萬有引力定律5、萬有引力的特性普遍性宇宙間任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著相互吸引的力相互性兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間的萬有引力是一對(duì)作用力和反作用力宏觀性地面上的一般物體之間的萬有引力比較小，與其他力比較可忽略不計(jì)，但在質(zhì)量巨大的天體之間或天體與其附近的物體之間，萬有引力起著決定性作用

四

引力常量1、實(shí)驗(yàn)原理：科學(xué)方法——放大法

四

引力常量（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：G=6.67×10-11Nm2/kg2（3）G值的物理含義：兩個(gè)質(zhì)量為1kg的物體相距1m時(shí)，它們之間萬有引力為6.67×10-11N。（4）卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)的意義：①證明了萬有引力的存在，使萬有引力定律進(jìn)入了真正實(shí)用的時(shí)代；②開創(chuàng)了微小量測量的先河，使科學(xué)放大思想得到了推廣。

五

萬有引力與重力的關(guān)系1、地球上的一般位置：

地球?qū)ξ矬w的萬有引力F表現(xiàn)為兩個(gè)效果