2.万有引力定律.ppt

2.万有引力定律,教师：甘潘潘,教学目标1.了解开普勒三大定律。2.知道万有引力定律的发现思路和过程。3.理解万有引力定律的内容及数学表达式，在简单情境中能计算万有引力。4.认识发现万有引力定律的意义，领略天体运行规律的简洁与和谐。5.知道引力常数的大小和意义。,教学重点：万有引力定律的内容及数学表达式。教学难点：万有引力定律的发现的思路。牛顿将天体间的力与地面物体受到的重力想象成同一性质的力，而这种想象是建立在十分抽象的逻辑推理之上的。,第2节万有引力定律,一.天体究竟做怎样的运动“地心说”和“日心说”,1.地心说：托勒密(90-168)ClaudiusPeolemy,在古代，以希腊亚里士多德为代表，认为地球是宇宙的中心。其它天体则以地球为中心，在不停地运动。这种观点，就是“地心说”。公元二世纪，天文学家托勒密，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”，描绘了一个复杂的天体运动图象。,第2节万有引力定律,2.日心说：哥白尼(1473-1543)NicolausCopernicus,波兰天文学家哥白尼经过近四年的观测和计算，于1543年出版了“天体运行论”正式提出“日心说”。“日心说”认为，太阳不动，处于宇宙的中心，地球和其它行星公转还同时自转。“日心说”对天体的描述大为简化，同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限，是一项真正的科学革命。,第2节万有引力定律,十七世纪，德国人开普勒在“日心说”的基础上，整理了他的老师，丹麦人第谷20多年观测行星运动的数据后，经过四年艰苦计算，总结了关于行星运动的三条规律，即：,3.开普勒行星运动定律：开普勒（1571-1630）JoanhesKepler,开普勒第一定律（椭圆轨道定律）所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆的一个焦点上。,开普勒第二定律对任意行星来说，他与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。,开普勒第三定律行星绕太阳运动轨道半长轴的立方与运动周期的平方成正比。,是什么原因使行星绕太阳公转而没有离开太阳？,是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球？,思考,是什么原因使人造卫星绕地球运动?,思考,树上熟透的苹果掉下来落到地面上,地面上的物体，被抛出去后总要落回地面，是什么原因使物体不离开地球呢？,思考,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F与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们的距离r的二次方成反比.引力的方向在它们的连线上.,2.公式：,m1,m2-两物体的质量r-两物体间的距离G-比例系数，叫引力常量，适用于任何物体，G的国际单位,Nm2/kg2,第2节万有引力定律,万有引力定律：,【说明】1.m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离，2.G为引力常数。G=6.671011Nm2/kg2G的物理意义两质量各为1kg的物体相距1m时万有引力的大小。,【说明】万有引力定律的：普遍性；相互性；宏观性；特殊性；适用条件；,【注意】万有引力公式适用于可视为质点的物体；r质点间的距离（球心距）。,牛顿发现万有引力定律，但却无法算出两个天体间的万有引力大小，因为他不知道引力常量G的值.,第2节万有引力定律,引力常数的测定卡文迪许扭秤实验,G=6.671011Nm2/kg2,卡文迪许实验室,第2节万有引力定律,引力常量的物理意义它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。万有引力定律的适用条件：适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用。（两物体为均匀球体时，r为两球心间的距离）万有引力定律发现的重要意义：万有引力定律的发现，对物理学、天文学的发展具有深远的影响。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来。在科学文化发展上起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心，人们有能力理解天地间的各种事物。,第2节万有引力定律,几种引力的比较,A公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大Cm1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关Dm1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力,例题1、对于万有引力定律的表达式下面说法中正确的是(),AC,第2节万有引力定律,【例题】地球的质量大约为月球质量的81倍。一飞行器在地球与月球之间，当月球对它的引力和地球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为。,【答案】9:1,小结：,1、万有引力定律：任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距离的平方成反比。公式表示：,2、引力常量：,结束！,第2节万有引力定律,【例题】如图所示，在距一个