必修二第六章6、3万有引力定律

第六章 万有引力与航天 6.3 万 有 引 力 定 律 教 者 ： 胡 昌 武 我 们 的 太 阳 系 熟了的苹果为什么向地面降落？ 合 作 探 究 小 组 交 流 苹果落地 太 阳 与 行 星 之 间 的 引 力 与 地 球 吸 引 物 体（ 苹 果 ） 的 力 是 否 是 同 一 种 力 呢 ? 思 考 ： （ 认 真 阅 读 课 文 第 二 段 ） 太 阳 与 行 星 之 间 的 引 力 和 地 球 吸 引 物 体 （ 苹果 ） 的 力 是 同 一 种 力 吗 ？一 、 简 单 推 理 猜 想 假 设 （ 月 -地 检 验 ）二 、 猜 想 假 设 事 实 检验 Rr “月 地 ” 检 验 示 意 图 假 设 地 球 与 月 球之 间 的 引 力 和 地球 吸 引 物 体 的 力(重 力 ） 是 同 一种 力 。都 遵 从 “ 平 方反 比 ” 规 律 （ 月 -地 检 验 ）二 、 猜 想 假 设 事 实 检验 2、 已 知 月 球 的 公 转 周 期 T=27.3天 ， 月 球轨 道 半 径 r3.84 108m， 根 据 圆 周 运 动 知识 求 ： 月 球 绕 地 球 的 向 心 加 速 度 ？1、 已 知 月 球 轨 道 半 径 约 为 地 球 半 径 的 60倍 ， 地 球 表 面 重 力 加 速 度 g=9.8m/s2， 根据 引 力 公 式 求 ： 在 月 球 轨 道 高 处 的 重 力 加 速 度 ？2 地 月 月地r mmGF 把 引 力 公 式 推 广 ， 牛 顿 认 为 ： 行 星 与 卫 星 之 间 的 引 力 、 地 球 作 用 与 物 体 上 的 重 力 和太 阳 对 行 星 的 引 力 ， 都 是 同 样 性 质 的 力 。 根 据 上 述 引 力 公 式 ， 对 “ 月 -地 系 统 和 地 面上 的 物 体 分 别 可 得 到 ： 月月地 月 月地 amr mmG 2 gmamrmmG 物物物地 物地 2 grra 2 地 月地月两 式 相 比 ， 得 在 月 球 轨 道 高 处 的 重 力 加 速 度因 为 地 球 与 月 球 之 间 的 距 离 r地 月 约 为 地 球 半 径 r地 的 60倍 ， 因 此 2322 /107.2/8.936001601 smsmga 月 （ 月 -地 检 验 ）二 、 猜 想 假 设 事 实 检验 已 知 月 球 的 公 转 周 期 T=27.3天 ， 月 球 轨 道 半 径 约 为 地 球半 径 的 60倍 ， 地 球 半 径 R=6.4 103km， 则22 2 26 224T 4 3.1460 6.4 10 27.3 24 3600)0.00272( / )ra r m s 向 （ （ 月 -地 检 验 ）二 、 猜 想 假 设 事 实 检验 三 、 事 实 检 验 理 论 完善 太 阳 与 地 球 之 间 存 在 引 力地 球 与 月 球 之 间 存 在 引 力地 球 与 物 体 之 间 存 在 引 力 任 何 物 体之 间 都 存在 引 力 1.内 容 : 自 然 界 中 任 何 两 个 物 体 都 是 相 互 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 .1 22F G rm m 2. 表 达 式 ： 关 于 r的 几 点 说 明 ： 1. 对 于 两 个 质 量 均 匀 的 球 体 ， r指 两 个 球 心 之 间 的 距 离 。 2. 对 于 两 个 相 距 很 远 的 质 点 ， r指 两 个 质 点 之 间 的 距 离 。 3. r不 可 能 为 零 。万 有 引 力 定 律 天 地 统 一 万 有 引 力 定 律 天 地 统 一万 有 引 力 定 律 重 要 意 义 是 17世 纪 自 然 科 学 最 伟 大 的 成 果 之 一 。 它 把 地 面 上 物 体 运 动 的 规律 和 天 体 运 动 的 规 律 统 一 起 来 ， 对 以 后 物 理 学 和 天 文 学 的 发 展 具 有深 远 的 影 响 。 它 第 一 次 揭 示 了 自 然 界 中 一 种 基 本 相 互 作 用 的 规 律 ，在 人 类 认 识 自 然 的 历 史 上 树 立 了 一 座 里 程 碑 。 在 科 学 文 化 发 展 史 上 起 到 了 积 极 的 推 动 作 用 ， 解 放 了 人们 的 思 想 ， 给 人 们 探 索 自 然 的 奥 秘 建 立 了 极 大 的 信 心 ， 人们 有 能 力 理 解 天 地 间 的 各 种 事 物 。 四 、 后 人 完 善 （ 扭 秤 装 置 巧 改 造 ， 引 力 常 量 被 测 出 ） （ 1） 实 验 原 理 ： 科 学 方 法 放 大 法卡 文 迪 许卡 文 迪 许 实 验 室四 、 后 人 完 善 （ 扭 秤 装 置 巧 改 造 ， 引 力 常 量 被 测 出 ） 四 、 后 人 完 善 （ 扭 秤 装 置 巧 改 造 ， 引 力 常 量 被 测 出 ） （ ） 实 验 数 据 G值 为 6.67 10-11 Nm2/kg2 G值 的 物 理 含 义 ： 两 个 质 量 为 1kg的 物 体 相 距 1m时 ， 它 们 之间 万 有 引 力 为 6.67 10-11 N四 、 后 人 完 善 （ 扭 秤 装 置 巧 改 造 ， 引 力 常 量 被 测 出 ） 例 题 ： 估 算 两 个 质 量 50kg的 同 学 相 距 0.5m时 之 间 的 万 有 引 力 约 有 多 大 ？答 案 ： 6.67 10-7牛三 、 万 有 引 力 定 律 课 堂 小 结1、 牛 顿 发 现 万 有 引 力 定 律 的 过 程2、 万 有 引 力 定 律1） 内 容2） 公 式 2 21rmmGF 3） 公 式 适 用 范 围 ： 质 点 之 间 和 均 匀 的 球 体 之 间G =6.67 10-11Nm2/kg23、 卡 文 迪 许 实 验