A.万有引力定律

万有引力定律,世间皆给力,学习目标,知道万有引力定律的建立过程；理解卡文迪许“扭秤”实验及意义；理解、掌握万有引力定律及简单应用；感悟科学精神和体会研究问题的方法；,剑桥一景,1、地心说,在古代，人们认为地球是宇宙的中心。即“地心说”。公元二世纪，天文学家托勒玫，把当时天文学知识总结成宇宙的地心体系，发展完善了“地心说”。,万有引力定律的发现过程,2、日心说,波兰天文学家哥白尼经过近四十年的观测和计算，于1543年出版了“天体运行论”正式提出“日心说”。,第谷布拉赫（丹麦天文学家和占星学家）,第谷对天文学的贡献是不可磨灭的，他所做的观测精度很高。第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍然有使用价值。,第谷的观测和记录,3、开普勒三定律,开普勒（德国天文学家）在第谷的工作基础上，开普勒经过20年大量的研究和计算，得出了著名的开普勒三定律,3、开普勒三定律,开普勒第一定律（轨道定律）,所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的其中一个焦点上。,开普勒第二定律（面积定律）,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。即近日点速率最大，远日点速率最小。,开普勒第三定律（周期定律）,所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与周期的平方成正比。,4、牛顿万有引力定律,自然哲学的数学原理1687年,万有引力定律,任何物体都是相互吸引的，这种作用力就叫做万有引力；两物体间的引力大小跟物体质量的乘积成正比，跟它们的距离平方成反比，方向在两物体连线上。,公式：,F：万有引力；m1,m2：两物体的质量；r：它们的距离；G：万有引力恒量,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？,为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？,引力常量的测定,卡文迪什,引力常量的测定:卡文迪许扭秤实验,2、微小量放大的思想：平面镜将引力作用于扭秤产生的微小扭转效果，通过光点的移动加以放大。,1）实验装置,(1)测定了万有引力衡量G，进一步证明了万有引力，使万有引力定律进入了真正实用的时代；(2)开创了微小量测量的先河，使放大法的思想得到了推广。,卡文迪什扭秤实验的意义：,大家做,假设质量均为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？,为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？,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=2.01030kg，地球质量为m=5.81025kg，日地之间的距离为r=1.51011km,万有引力定律适用条件,1.严格讲，只适用于质点间的引力计算,2.特别地，当两物体是质量分布均匀的球体，又不能看作质点时，它们间的引力计算时，r取球心间距离。,3.（一种方法）当研究物体不能看作质点时，可以把物体假想分割成无数个质点，求出每个质点受到的引力，然后求合力。,（1）万有引力的普遍性（2）万有引力的相互性（3）万有引力的宏观性：在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义。（4）万有引力的独立性：两个物体间的万有引力与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关。,对万有引力定律的理解,生活和科学中的万有引力定律,重力现象、潮汐现象发现了海王星、冥王星测量天体质