高一物理《万有引力定律》复习.ppt

第三章 万有引力定律及其应用,第一节 万有引力定律,1、天体运动的描述,(1)两种学说之争,“地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动,“日心说”认为太阳是宇宙的中心,地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动,问题：“地心说”曾经统治人类的思想达一千多年之久，这是什么原因呢？而后来又为什么被“日心说”所战胜呢？,“地心说”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，如：太阳从东边升起，从西边落下；同时它也符合当时在政治上占统治地位的宗教神学观点,“日心说”所以能够战胜 “地心说”是因为“地心说”不能解析的现象“日心说”则能说明,也就是说, “日心说”比“地心说”更科学、更接近事实,例如：若地球不动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的。那么，每天的情况就应是相同的，而事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同。而“日心说”则能说明这种情况：白昼是地球自转形成的,而四季是地球绕太阳公转形成的.,(2)开普勒关于行星运动的三条定律,第一定律(轨道定律),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。,点播,第二定律(面积定律或速度定律),对于每一行星而言，行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。,点播,第三定律(周期定律),所有行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比。即,实际上，行星近似做匀速圆周运动，有,2、天体运动的原因,自学课本P.P47 48的有关内容,宇宙中任何两个物体间都存在相互吸引力,所有物体间的吸引力都是同一性质的力,由于天体间的相互引力使天体持续在轨道上运行,3、万有引力定律,(1)推导,把行星的运动近似为匀速圆周运动,对行星,又据开普勒第三定律，r/T=k及向心力供求关系得,即太阳对行星的引力,根据牛顿第三定律,根据牛顿第三定律,同时，此力也应与太阳的质量成正比，因此有,此规律可推广到自然界任意两个物体之间,(2)定律内容,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,跟它们间距离的平方成反比。,(3)表达式,G引力常数,G的单位由 来决定，为,G的数值的含义：,两个质量各为1kg的物体相距1m时万有引力的大小,一般物体的相互引力非常小，后来的实验表明：两个质量各为1kg的物体相距1m时万有引力为6.6710N,(4)测定引力常数的装置,卡文迪许扭秤,点播,精确实验测得：,(见课本P50),(5)万有引力定律公式的适用条件,该公式只适用于质点间的引力计算，当两物体间的距离大于每个物体的尺寸时，两物体可看成是质点，该公式可用,但一般两物体间的万有引力不能直接使用该公式进行计算,当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的引力可直接用该公式计算，式中的r是指两球心间的距离,(6)物体重力及重力加速度随高度而变化,均随高度增加而减小,课堂练习,1、苹果落向地球，而不是地球向上碰到苹果，对此论断的正确解释是： A、由于地球比苹果质量大得多，地球对苹果的引力比苹果对地球的引力大得多造成的 B、由于地球对苹果有引力作用，而苹果对地球无引力作用造成的 C、由于苹果对地球的引力与地球对苹果的引力大小相等，但地球的质量远远大于苹果的质量，地球不能产生明显的加速度造成的 D、以上解释都不对,C,2、火星的半径是地球半