万有引力定律课件

万有引力定律 预习自检答案 1 2 C3 410 8N 学习目标 一 知识与技能 1 掌握万有引力定律的内容和适用条件2 会运用万有引力定律解决简单的实际问题二 过程与方法通过 月 地检验 的思维过程认识科学的探究方法 猜想 证明 检验 三 情感态度与价值观1 体会牛顿敢于大胆猜想的科学精神2 通过对卡文迪许实验的设计思想的学习 启发学生多动脑筋 培养其创造性思维 为什么行星不会飞离太阳呢 为什么月亮也不会飞离地球呢 为什么苹果会落地呢 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 太阳对行星的力 地球对月球的力 地球对地面上物体的力 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 一 月 地检验 当时已知的一些量 地表重力加速度 g 9 8m s2地球半径 R 6 4 106m月亮周期 T 27 3天 2 36 106s月亮轨道半径 r 60R 计算验证 计算结果 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m1和m2的乘积成正比 与它们之间距离r的二次方成反比 1687年 2 公式 3 适用条件 质点或均质球体 r是质点与质点之间的距离 或者是均匀球体球心之间的距离 二 万有引力定律 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 例1 如图所示 r虽然大于两球的半径 但两球的半径不能忽略 而球的质量分布均匀 大小分别为m1与m2 则两球间万有引力的大小为 D 例2 下面关于万有引力的说法中正确的是 A 万有引力是普遍存在于宇宙中所有具有质量的物体之间的相互作用B 重力和万有引力是两种不同性质的力C 当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时 则这两个物体间的万有引力将增大D 当两物体间距为零时 万有引力将无穷大 A 思考 若一质量为m的物体放于地球的球心 地球质量为M 半径为R 问物体受到的引力多大 三 引力常量 思考 卡文迪许实验有什么重要意义 这个实验设计的思路有什么巧妙之处 课堂活动 请两名同学上讲台做个游戏 两人靠拢后离开三次以上 思考 我们人与人之间也一样存在万有引力 可是为什么我们感受不到呢 例3 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 6 67 10 7N 是一粒芝麻重的几千分之一 这么小的力人根本无法察觉到 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 2 0 1030kg 地球质量为m 6 0 1024kg 日地之间的距离为R 1 5 1011m F GMm R2 6 67 10 11 2 0 1030 6 0 1024 1 5 1011 2N 3 5 1022N 能拉断直径为9000km的钢柱 太阳对质量为50kg的人 引力很小 不到0 3N我们感受不到太阳的引力 答案 思考 纵观万有引力定律的发现历程 你觉得科学发现的一般过程是什么 你能概括一下吗 例4 科学研究过程的基本要素包含以下几点 提出假设 对现象的一般观察 通过试验对推论进行检验 运用逻辑 包括数学 得出推论 对假说进行修正和推广 这些基本要素按科学研究过程的顺序是 课堂小结 万有引力定律 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 3 条件 质点或均质球体 4 意义 1 根据万有引力定律的公式推导引力常量G的单位 当堂检测 2 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 当堂检测 ABC 3 设想把质量为m的物体放在地球的中心 地球的质量为M 半径为R 则物体与地球间的万有引力是 A 零B 无穷大C D 无法确定 当堂检测 A 4 地球的半径为R 物体在地球表面处所受的引力为G 近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 A 离地面高度R处为4GB 离地面高度R处为1 2GC 离地面高度2R处为1 9GD 离地面高度处为4G 当堂检测 C 作业 问题与练习P38 2 3 科学家探究 科学家探究 万有引力定律的验证哈雷彗星回归预测 哈雷彗星