人教版高中物理必修二课件62 太阳与行星间的引力万有引力定律（共27张ppt）

胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行 星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距 离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。 太阳引力 F F 胡克 哈雷 如果行星的轨道是椭圆形的，其所受的引 力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反 比吗？ 牛顿 (16431727) 英国著名的物理学家 牛顿在前人研究的基础 上，凭借他超凡的数学 能力证明了：如果太阳 和行星间的引力与距离 的二次方成反比，则行 星的轨迹是椭圆.并且 阐述了普遍意义下的万 有引力定律。 把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动 近似化 R r 一、太阳对行星的引力 1、设行星的质量为m，速度为v，行星 到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀 速圆周运动的向心力太阳对行星的引力 来提供 追寻牛顿的足迹 2、天文观测难以直接得到行星的速度 v，但可以得到行星的公转周期T 代入 追寻牛顿的足迹 有 3、根据开普勒第三定律 即 所以 代入 追寻牛顿的足迹 4、太阳对行星的引力 即 追寻牛顿的足迹 太阳对不同行星的引力，与行星的质 量成正比，与行星和太阳间的距离的二 次方成反比。 二、行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，行星对太阳的 引力F/应满足 追寻牛顿的足迹 三、太阳与行星间的引力 概括起来有 G比例系数，与太阳、行星的质量无关 则太阳与行星间的引力大小为 方向：沿着太阳和行星的连线 追寻牛顿的足迹 小 结 1、太阳对行星的引力：太阳对不同行 星的引力，与行星的质量m成正比，与 太阳到行星间的距离r的二次方成反比 2、行星对太阳的引力：与太阳 的质量M成正比，与行星到太阳 的距离r的二次方成反比 3、太阳与行星间的引力：与太阳的 质量M、行星的质量m成正比，与 两者距离的二次方成反比 （1） G是比例系数，与行星、太阳均无关 （2）引力的方向沿太阳和行星的连线 行星绕太阳运动遵守这个规律， 那么在其他地方是否适用这个规律 呢？ 6.3 万有引力定律 一.“月-地”检验 请学生自学教材P.36, 根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运 动时的加速度也就是：。 一.“月-地”检验 已知月球绕地球的公转周期为27.3天，地球 半径为6.37106m.轨道半径为地球半径的60倍。 月球绕地球的向心加速度 ？ 2.7110-3m/s2 根据推理算出月球的向心加速度是多少? 推广 不仅天体之间有相互吸引的力，自然界 中任何两个物体都是相互吸引的 ，所以称 这种引力为万有引力。 二.万有引力定律： 单位：质量（kg）；距离（m） G：是引力常数，其值为6.6710-11Nm2/kg2 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 2.公式： Gm1m2 F= r 2 3.物体间的距离 r: a.如两形状不规则的物体： 重心 重心 m1 m2 r 如果物体的大小相对于r大小不能忽略时，它 们的万有引力大小就不能用F引= Gm1m2/r2 求解。 如果物体的大小相对于r大小可以忽略时，它 们的万有引力大小就可以用F引= Gm1m2/r2 求解 。 公式的适用条件:只适用于质点间的引力计算 b.如两质量分布均匀的球体： 重心 重心 m1 m2 r 无论球体的大小相对于r大小不能忽略也好， 可以忽略也罢，它们的万有引力大小都可以用 F引= Gm1m2/r2 求解。 为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？ 计算:质量均为60千克的两位同学，相距1米，他们 之间的相互作用的万有引力多大？ 2.410-7N 已知：太阳的质量为M=2.01030kg，地球质量为 m=5.81025kg，日地之间的距离R=1.51011m 求日地之间的万有引力多大? 3.51022N 4.重要意义: a.是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面 上的运动和天体运动的规律统一起来,第一次揭示 了自然界中一种基本的相互作用力。 b.使人们树立了认识自然规律的信心。 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m1和m2的乘积成正 比，与它们之间距离r的二次方成反比。 2、公式： r：质点(球心)间的距离 引力常量：G=6.671011 Nm2/kg2 3、条件: 质点或均质球体 4、理解:普遍性、相互性、宏观性 m 2 m 1 FF r 三、引力常量的测定 2.卡文迪许解决问题的思路: 将不易观察的微小变化量，转化为容易观察的 显著变化量，再根据显著变化量与微小量的关系算 出微小的变化量。 1.卡文迪许的扭秤实验 3.引力常量测定的重要意义 它不仅用实验证明了万有引力的存在,更使得万有 引力定律有了真正的实用价值. 4.重力与万有引力的关系 可见，重力 只是物体所受万 有引力的一个分 力，