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万有引力定律万有引力定律 肇庆市实验中学肇庆市实验中学 一一 年为什么有春夏秋冬季节的年为什么有春夏秋冬季节的更替，为什么有白天和黑夜更替，为什么有白天和黑夜?旱季旱季或雨季什么时候开始或雨季什么时候开始?为了解决这些问题，为了解决这些问题，人类通过对天体人类通过对天体太太阳、月亮、行星和恒星阳、月亮、行星和恒星的观察，找到了解决问的观察，找到了解决问题的办法，人类就这样题的办法，人类就这样开始对天体的位置和运开始对天体的位置和运动的研究。动的研究。一一.天体究竟做怎样的运动天体究竟做怎样的运动(一)古人对天体运动的看法及发展过程古人对天体运动的看法及发展过程 1、请同学们阅读请同学们阅读天体究竟做怎样的运动这一小天体究竟做怎样的运动这一小节，回答问题节，回答问题：（1）人们对天体运动的探索过程存在哪些看法）人们对天体运动的探索过程存在哪些看法?（2）这些看法的观点是什么？）这些看法的观点是什么？“地心说地心说”认为地球是宇宙的中心认为地球是宇宙的中心,是静止不动是静止不动的的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动；太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动；“日心日心说说”认为太阳是宇宙的中心认为太阳是宇宙的中心,地球、月亮以及其他行地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动星都在绕太阳运动.最开始的比较突出的观点是最开始的比较突出的观点是“地心说地心说”和和“日心日心说说”。请同学们在前面的基础上讨论请同学们在前面的基础上讨论:1.“地心说地心说”为什么能占领较长的统治时间为什么能占领较长的统治时间?2.俗话说俗话说“眼见为实眼见为实”,这种说法是否绝对正确这种说法是否绝对正确?试举例试举例.3.“日心说日心说”为什么能战胜为什么能战胜“地心说地心说”?4.“日心说日心说”的观点是否正确的观点是否正确?5.“地心说地心说”和和“日心说日心说”理论提出后，即使是理论提出后，即使是错误的理论也包含一定的价值，对人们的生活、生错误的理论也包含一定的价值，对人们的生活、生产产生了哪些影响？（请同学们课外查找资料了解产产生了哪些影响？（请同学们课外查找资料了解）（二）开普勒对行星运动的研究 不论“地心说”还是“日心说”，古人把天体的运动看得十分神圣,都认为天体的运动不同于地面物体的运动,天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动.开普勒在应用行星绕太阳做椭圆运动的模型描述开普勒在应用行星绕太阳做椭圆运动的模型描述火星的运动时，发现与他的老师第谷对火星运行轨道火星的运动时，发现与他的老师第谷对火星运行轨道的观测值有误差。开普勒思考：是第谷观察数据错了，的观测值有误差。开普勒思考：是第谷观察数据错了，还是火星根本就不做圆形轨道运动呢？开普勒坚信第还是火星根本就不做圆形轨道运动呢？开普勒坚信第谷的数据是正确的，经过谷的数据是正确的，经过4 4年多的刻苦计算，先后否定年多的刻苦计算，先后否定了十九种设想，最后了发现火星运行的轨道不是圆，了十九种设想，最后了发现火星运行的轨道不是圆，而是椭圆，并得出了行星运动的规律。而是椭圆，并得出了行星运动的规律。开普勒三大定律：1.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。2.行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积相等。3.行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比。练习kTR23 二、二、苹果落地的思考：万有引力定律的发苹果落地的思考：万有引力定律的发现现 开普勒定律只是描述了行星如何绕太阳运动开普勒定律只是描述了行星如何绕太阳运动,但它没有说但它没有说明是明是什么原因使它们在各自的轨道上运动什么原因使它们在各自的轨道上运动。你们会认为是什么。你们会认为是什么原因？原因？科学家的猜想：科学家的猜想：1.开普勒：太阳磁力的吸引；开普勒：太阳磁力的吸引；2.伽利略：伽利略：“惯性惯性”自行的维持；自行的维持；3.笛卡尔：太阳的漩涡带动行星和卫星一笛卡尔：太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动；起运动；4.胡克：太阳引力的缘故，并且力的大小胡克：太阳引力的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。与到太阳距离的平方成反比。最后，牛顿发现了万有引力定律。思考：思考：（1）苹果熟了，为什么会落到地上而不是天上？）苹果熟了，为什么会落到地上而不是天上？（2）苹果树不论长得矮还是高，树上的苹果都会落地。由此）苹果树不论长得矮还是高，树上的苹果都会落地。由此可知，即使苹果长到月球那么高，照样会落地。那么，月球为可知，即使苹果长到月球那么高，照样会落地。那么，月球为何没有落地呢？何没有落地呢？（3）苹果树上的苹果相对地球静止，在重力的作用下，因此）苹果树上的苹果相对地球静止，在重力的作用下，因此会落到地面；若月球相对于地球静止，月球也将像苹果一样的会落到地面；若月球相对于地球静止，月球也将像苹果一样的落回地面。月球上的苹果若具有月球一样的运动速度，它也将落回地面。月球上的苹果若具有月球一样的运动速度，它也将像月球一样不落回地面。能否假设月球和苹果受到同一性质的像月球一样不落回地面。能否假设月球和苹果受到同一性质的力呢？力呢？那么，牛顿是怎样发现万有引力定律的？那么，牛顿是怎样发现万有引力定律的？牛顿在这假设基础上牛顿在这假设基础上，设计了著名的设计了著名的“月月地地”实验实验，证明了月球和苹果受到同一性质的力证明了月球和苹果受到同一性质的力。（3）由此可推知重力、行星对其卫星的引力、太阳对行）由此可推知重力、行星对其卫星的引力、太阳对行星的引力可能同一性质的力。星的引力可能同一性质的力。（4）既然一切天体之间有引力，地球与物体之间有引力）既然一切天体之间有引力，地球与物体之间有引力。那么，是否所有物体之间都存在相互吸引的力呢？那么，。那么，是否所有物体之间都存在相互吸引的力呢？那么，这个力又是多大呢？这个力又是多大呢？（5）最后，牛顿在前人研究的基础上，经过了许多年的）最后，牛顿在前人研究的基础上，经过了许多年的思考和严密的数学推导以后，才正式提出了思考和严密的数学推导以后，才正式提出了万有引力定律万有引力定律。一一.万有引力定律的万有引力定律的内容内容：1.宇宙间任意两个有质量的物体都存在相互吸宇宙间任意两个有质量的物体都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，跟它引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比。们间距离的平方成反比。221rmmGF 2.式中质量的单位用千克，距离的单位用米，力的单位式中质量的单位用千克，距离的单位用米，力的单位用牛顿；用牛顿；G=Nm2/kg2，叫万有力恒量，它在数值上等于两质叫万有力恒量，它在数值上等于两质量各为量各为1Kg的物体相距的物体相距1米时的万有引力的大小。米时的万有引力的大小。3.适用条件是：两个质点间的相互作用，可以看作质点的两适用条件是：两个质点间的相互作用，可以看作质点的两个物体间的相互作用。若是两个均匀的球体个物体间的相互作用。若是两个均匀的球体,应是两球心间距应是两球心间距.二二.引力恒量的测定引力恒量的测定 牛顿发现了万有引力定律，却没有给出引力牛顿发现了万有引力定律，却没有给出引力恒量的数值。由于一般物体间的引力非常小，用恒量的数值。由于一般物体间的引力非常小，用实验测定极其困难。直到一百多年之后，才由英实验测定极其困难。直到一百多年之后，才由英国的卡文迪许用精巧的扭秤测出。通常情况下取国的卡文迪许用精巧的扭秤测出。通常情况下取G=6.671011 Nm2/kg2 发现万有引力定律的重要意义发现万有引力定律的重要意义:揭示了地面上物体运动的揭示了地面上物体运动的规律和天体上物体的运动的遵从同一规律，让人们认识到天规律和天体上物体的运动的遵从同一规律，让人们认识到天体上物体的运动规律也是可以认识的体上物体的运动规律也是可以认识的,解放了人们的思想解放了人们的思想,给人给人们探索自然的奥秘建立了极大信心们探索自然的奥秘建立了极大信心,对后来的物理学、天文学对后来的物理学、天文学的发展具有深远的影响。的发展具有深远的影响。讨论与交流：讨论与交流：(1)万有引力定律指出，任何物体间都存在引万有引力定律指出，任何物体间都存在引力，为什么当我们两个人靠近时并没有吸引到一力，为什么当我们两个人靠近时并没有吸引到一起？请估算你和同桌之间的引力多大？起？请估算你和同桌之间的引力多大？(2)如果有一天万有引力突然消失，世界将发如果有一天万有引力突然消失，世界将发生什么变化？对你的生活将产生什么影响？生什么变化？对你的生活将产生什么影响？请思考以下问题：请思考以下问题：（1）谁都见过苹果；落地，但为何只有牛顿能从中）谁都见过苹果；落地，但为何只有牛顿能从中悟出其中的道理呢？悟出其中的道理呢？（2）胡克、哈雷对重力的认识已相当接近万有引力）胡克、哈雷对重力的认识已相当接近万有引力的表述，但他们为何没能提出万有引力定律呢？的表述，但他们为何没能提出万有引力定律呢？（3）科学不仅需要一定的专业知识，还需要一定的）科学不仅需要一定的专业知识，还需要一定的想象力，由牛顿在发现万有引力定律时所表现出来的想想象力，由牛顿在发现万有引力定律时所表现出来的想象力，你又受到哪些启发呢？象力，你又受到哪些启发呢？小结：1.天体究竟是怎样运动的。天体究竟是怎样运动的。2.开普勒三大定律。开普勒三大定律。3.万有引力定律：万有引力定律：4.引力常数的大小和意义。引力常数的大小和意义。221rmmGF 1.“地心说地心说”占领统治地位时间较长的原因是占领统治地位时间较长的原因是由于它比较符合人们的日常经验由于它比较符合人们的日常经验,如如:太阳从东边太阳从东边升起升起,从西边落下从西边落下;同时它也符合当时在政治上占同时它也符合当时在政治上占统治地位的宗教神学观点统治地位的宗教神学观点.返回返回 2.由于由于“日心说日心说”最终战胜了最终战胜了“地心说地心说”,虽然虽然“地心说地心说”符合人们的经验符合人们的经验,但它还是错误的但它还是错误的.进而进而说明说明“眼见为实眼见为实”的说法并非绝对正确的说法并非绝对正确.例如例如:我们我们乘车时观察到树木在向后运动乘车时观察到树木在向后运动,而事实上并没有动而事实上并没有动(相对于地面相对于地面).返回返回 3.“日心说日心说”所以能够战胜所以能够战胜“地心说地心说”是因为是因为好多好多“地心说地心说”不能解析的现象不能解析的现象“日心说日心说”则能说则能说明明,也就是说也就是说,“日心说日心说”比比“地心说地心说”更科学、更更科学、更接近事实接近事实.例如例如:若地球不动若地球不动,昼夜交替是太阳绕地球昼夜交替是太阳绕地球运动形成的运动形成的.那么那么,每天的情况就应是相同的每天的情况就应是相同的,而事实而事实上上,每天白天的长短不同每天白天的长短不同,冷暖不同冷暖不同.而而“日心说日心说”则则能说明这种情况能说明这种情况:白昼是地球自转形成的白昼是地球自转形成的,而四季是而四季是地球绕太阳公转形成的地球绕太阳公转形成的.返回返回 4.从目前科研结果和我们所掌握的知识来看从目前科研结果和我们所掌握的知识来看,“日日心说心说”也并不是也并不是绝对正确的绝对正确的,因为太阳只是太阳系的因为太阳只是太阳系的一个中心天体一个中心天体,而太阳系只是宇宙中众多星系之一而太阳系只是宇宙中众多星系之一,所所以太阳并不是宇宙的中心以太阳并不是宇宙的中心,也不是静止不动的也不是静止不动的.“日心日心说说”只是与只是与“地心说地心说”相比更准确一些罢了相比更准确一些罢了.返回返回返回练习练习 下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动。阳运动。B.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大。行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大。C.行星在离太阳近的位置时速度大，远离太阳行星在离太阳近的位置时速度大，远离太阳时速度小。时速度小。D.冥王星离太阳冥王星离太阳“最远最远”,绕太阳运动的公转周绕太阳运动的公转周期最长期最长答案：答案：CD 9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2023-2-142023-2-14Tuesday,February 14,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。2023-2-142023-2-142023-2-142/14/2023 6:42:19 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2023-2-142023-2-142023-2-14Feb-2314-Feb-2312、故人江海别，几度隔山川。2023-2-142023-2-142023-2-14Tuesday,February 14,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。2023-2-142023-2-142023-2-142023-2-142/14/202314、他乡生白发，旧国见青山。2023年2月14日星期二2023-2-142023-2-142023-2-1415、比不了得就不比，得不到的就不要。2023年2月2023-2-142023-2-142023-2-142/14/202316、行动出成果，工作出财富。2023-2-142023-2-14February 14,202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2023-2-142023-2-142023-2-142023-2-149、没有失败，只有暂时停止成功！。2023-2-142023-2-14Tuesday,February 14,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2023-2-142023-2-142023-2-142/14/2023 6:42:19 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2023-2-142023-2-142023-2-14Feb-2314-Feb-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2023-2-142023-2-142023-2-14Tuesday,February 14,202313、不知香积寺，数里入云峰。2023-2-142023-2-142023-2-142023-2-142/14/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年2月14日星期二2023-2-142023-2-142023-2-1415、楚塞三湘接，荆门九派通。2023年2月2023-2-142023-2-142023-2-142/14/202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023-2-142023-2-14February 14,202317、空山新雨后，天气晚来秋。2023-2-142023-2-142023-2-142023-2-149、杨柳散和风，青山澹吾虑。2023-2-142023-2-14Tuesday,February 14,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2023-2-142023-2-142023-2-142/14/2023 6:42:19 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2023-2-142023-2-142023-2-14Feb-2314-Feb-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2023-2-142023-2-142023-2-14Tuesday,February 14,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2023-2-142023-2-142023-2-142023-2-142/14/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年2月14日星期二2023-2-142023-2-142023-2-1415、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年2月2023-2-142023-2-142023-2-142/14/202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023-2-142023-2-14February 14,202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2023-2-142023-2-142023-2-142023-2-14MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla 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