第二节太阳与行星间的引力第三节万有引力定律方案课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,开普勒行星运动三大定律：,第一定律：（轨道定律）,R,3,/T,2,=K,第二定律,：（面积定律）,第三定律：（周期定律）,注意,:,对于,R,3,/T,2,=K,只能针对于同一个被绕星体,.,且在以后的学习过程中为了简化问题,将行星的椭圆运动当作匀速圆周运动,则,R,为圆周的半径,.,知识回顾,开普勒行星运动三大定,2,第二节 太阳与行星间的引力,第三节 万有引力定律,2第二节 太阳与行星间的引力 第三节 万有引,3,一、行星为什么这样运动,?,（,1,）猜想：,许多经验使人很容易想到,:,太阳对行星的引力,F,应该与行星到太阳的距离,r,有关，那么,F,与,r,的定量关系是什么？,（,2,）简化模型：,行星轨道按照“圆”来处理；,3一、行星为什么这样运动?（1）猜想：许多经验使人很容易想到,4,将行星运动近似为圆轨道上的匀速圆周运动：太阳和行星间的距离为,r,，行星运动的线速度为,V,，周期为,T,，行星的质量为,m,。,请你学着牛顿的方法，证明太阳对行星的引力,F,与,r,的二次方成反比。,二、追寻牛顿的足迹,4 将行星运动近似为圆轨道上的匀速圆周运动：太阳,5,地球对月球的引力,地球对苹果的引力,5地球对月球的引力地球对苹果的引力,检验思路：若地球上物体受到的重力与地球吸引月球的力是同一种力，都遵循距离二次方成反比关系，由于月心到地心距离约为地球半径,60,倍,则月球绕地球做圆周运动的加速度就应约为地面重力加速度的,1/3600,（地球的半径为,6400km,）。我们已知地面重力加速度为,9.8m/s,2,只要求出月球的加速度即可得到验证。,著名的月地检验,检验思路：若地球上物体受到的重力与地球吸引月球的,7,三,、万有引力定律,1,、定律表述：,自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比,.,2,、适用条件：,万有引力只适用于质点间引力大小的计算，当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可看成质点，直接使用万有引力计算。,当两物体是质量分布均匀的球体时，它们间的引力也可由公式直接计算，但式中的,r,是两球心间的距离。,当研究物体不能看成质点时，可把物体假想分割成无数个质点，求出一个物体上每个质点与另一物体上每一个质点的万有引力然后求合力,。,7三、万有引力定律1、定律表述：,8,3,、万有引力定律的进一步理解,1,）普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体（大到天体小到微观粒子）间的相互吸引力，它是自然界的物体间的基本相互作用之一；,2,）相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律；,3,）宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计。,(1),引力常量适用于任何两个物体,(2),意义：在数值上等于两个质量都是,1kg,的物体相距,1m,时的相互作用力。,4,、,G,:,引力常量,6.6710,-11,N,m,2,/kg,2,83、万有引力定律的进一步理解,9,试计算,两个质量各为,100kg,的人，相距,1m,时，估算他们之间相互的引力多大？,6.67,10,-7,N,估算人与地球间的引力？,进一步估算地球的质量？,9试计算两个质量各为100kg的人，相距1m时，估算他们之间,10,五、,引力常量,的测量,1.1686,年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种测定引力常量的方法，却没有成功,.,2.,其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功,.,3.,直到,1789,年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里对两个物体间的引力大小作了精确的测量和计算，比较准确地测出了引力常量,10五、引力常量的测量1.1686年牛顿发现万有引力定律后，,11,G,值的测量：卡文迪许扭秤实验,11G值的测量：卡文迪许扭秤实验,12,测定引力常量的重要意义,1,）,证明了万有引力的存在,2,）“,开创了测量弱力的新时代,”,3,）,使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等如根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量,12测定引力常量的重要意义1）证明了万有引力的存在,13,13,14,月球绕地球的公转周期,27.3,天，轨道半径,3.8410,5,km,，地球表面的物体受到地球的引力可近似认为等于物体的重力，物体的重力加速度为,9.8m/s,2,.,地球的半径为月球绕地球运转半径的,.,问题,2,1.,月球绕地球做圆周运动的加速度,是多少？,14 月球绕地球的公转周期27,15,月球绕地球的公转周期,27.3,天及轨道半径,3.8410,5,km,，地球表面的物体受到地球的引力可近似认为等于物体的重力，物体的重力加速度为,9.8m/s,2,.,地球的半径为月球绕地球运转半径的,.,问题,2,2.,如果两力都遵循相同规律，请根据牛顿第二定律写出它们加速度表达式，加速度之比应是多大？,15 月球绕地球的公转周期27,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,人有了知识，就会具备各种分析能力，,第二节太阳与行星间的引力第三节万有引力定律方案课件,