人教版必修二6.3《万有引力定律》PPT课件1（精品）

第六章 万有引力与航天 知识回顾 太阳与行星间的引力 古人观点 牛顿思考 理论演算 总结规律 建模 理想化 222类比 推导 月亮绕地球运行 苹果落地 思考 如果你是牛顿， 你会想到什么？ 牛顿用什么方法 得出万有引力定律？ 地球对月球的力， 地球对地面上物体的力， 太阳对行星的力， 是不是同一种力呢？ 牛顿的思考： 万有引力定律的发现过程 苹果与月亮受到的力可能是同一种力 ! 可能是地球表面的重力延伸到月亮。 而且 都是类似太阳 与行星间的引力，它们都应遵从 “ 与距离 的二次方成反比 ” 的关系。 牛顿的猜想： 牛顿的智慧： 牛顿的这一猜想非常大胆，将天上和人间连接在了一起！ 证明：苹果、月亮受力 满足“平方反比”的关系 2 r F 2 r M G a F 牛顿第二定律： 当时已知的一些量： 地表重力加速度： g = 球半径： R = 6400 103m 月亮周期： T = 106s 月亮轨道半径： r 60R 0 01月？ 计算验证： 0 01计算结果： 2322/月2 r M G a 地球对月球的力， 地球对地面上物体的力， 太阳对行星的力， 是同一种力 ,且 都遵从 “ 与距离 的二次 方成反比 ” 的关系 结论 既然太阳行星间、地球月球间、地球物体间有引力，那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢？ 牛顿的思考： 牛顿的这一大胆的推广，充分体现了牛顿非凡的智慧 ！ 牛顿的智慧： 1、内容： 自然界中 任何两个物体 都相互吸引，引力的大小与物体的 质量 正比 ，与它们之间 距离 反比 。 (1687年 ) 2212、公式： 引力常量： G=? 3、条件 ： 两个 质点 或两个 均质球体 之间的相互作用 心）间的距离。 (1)万有引力定律的发现 , 是17世纪自然科学最伟大的成果之一 . 把地面上物体运动的规律和天体的运动规律统一了起来。 (2)万有引力定律的发现 , 对以后物理学的发展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。 (3)万有引力定律的发现 , 解放了人们的思想，对科学文化的发展起到了积极的推动作用。 4、意义： 万有引力定律的验证 哈雷彗星回归预测 哈雷彗星 1682 年 8 月出现 1758 年 12 月 25 日晚回归 哈雷 引力常量的测量 卡文迪许扭称实验 (1789年 ) 卡文迪许 卡文迪许实验室 【 思考 】 对于一个十分微小的物理量 该采用什么方法测量？ 放大法 引力常量的测量 卡文迪许扭称实验 (1789年 ) 1、实验原理： 力矩平衡，即引力矩 =扭转力矩 2、科学方法： 放大法 3、测定引力常量的意义 物理含义： 两个质量为 1 它们之间万有引力为 10 4、引力常量： G=10 11 Nm2/次放大及等效的思想 ： (1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映 (2)扭转角度 (微小形变 )通过光标的移动来反映 A、证明了万有引力的存在 B、开创了测量弱力的新时代 C、使得万有引力定律有了真正的实用价值 (卡文迪许被称为能称出地球质量的人 ) 122112750 0 一粒芝麻重的几千分之一 ! 为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？ 粗略计算 : 两个质量为 50距 那么 太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？ 已知：太阳的质量为 M=1030球质量为 m=1024地之间的距离为 R=1011m F=2 =101030 1024/(1011)2 =1022(N) 能拉断直径为 9000! 太阳对质量为 50力很小，不到 们感受不到太阳的引力 1、内容： 自然界中 任何两个物体 都相互吸引，引力的大小与物体的 质量 正比 ，与它们之间 距离 反比 。 2212、公式： r：质点 (球心 )间的距离 引力常量： G=10 11 Nm2/、条件 : 质点 或 均质球体 4、理解 :普遍性 、 相互性 、 宏观性 、 特殊性 m2 F r 1. 要使两物体间的万有引力减小到原来的 1/4，下列办法可采用的是（ ） A. 使两个物体质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的 1/4，距离不变 C. 使两物体的距离增为原来的 2倍，质量不变 D. 距离和两物体质量都减小为原来的 1/4 课堂练习 . 操场两边放着半径为 量分别为 者的直线间距为 r，这两球间的万有引力大小为（ ） A. B. C. 课堂练习 C 22121. 地球的半径为 R，地球表面处物体所受的重力为 似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（ ） R 处为 4 R 处为 2R 处为 处为 412C 同桌的两位同学 ,质量分别是 50距为 它们之间的作用力多大？ 例题分析 1 1 712225 0 5 06 . 6 7 1 0 6 . 6 7 1 00 . 5 说明： 一般物体间的万有引力可忽略不计，天体间的万有引力则决定天体的运动。 如图所示，两球的半径分别为 小于r，两球质量分布均匀，大小分别为 两球间的万有引力大小为 （ ）A D r)2 例题分析 D 对于万有引力定律的表述式，下列说法中正确的是 ( ) A、公式中 是由实验测得 的，而不是人为规定的 B、当 有引力趋于无穷大 C、 方向相反，是一对平衡力 D、 而与 否相等无关 例题分析 行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期 的三次方之比为常数，即，那么 ） A、只与行星质量有关 B、只与恒星质量有关 C、与行星及恒星的质量都有关 D、与恒星的质量及行星的速率有关 例题分析 m 3224r G 如下图所示，在半径 R 20量 M 168去一球形空穴，空穴的半径为要，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量 m 1积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心