万有引力定律课件PPT.ppt

第二节万有引力定律,3分钟阅读课本第一自然段，并思考问题。古代人们认为天体做圆周运动的动力学原因是什么？了解万有引力定律的发现历程,在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动,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,伽利略：（15641642）,一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动,开普勒：（15711630）,一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用才做圆周运动,笛卡尔：（15961650）,关于行星运动的各种动力学解释,开普勒时代,牛顿经过认真的思考，认为地面上物体的自由下落与天空中月亮围绕地球转的道理是相同的，都是由于地球对它们有引力作用。,那么，为什么同时受重力作用，表现出的现象却是一个是苹果落地，一个是月亮围绕地球转动呢？月亮为什么不会象苹果那样落向地面呢？为了说明在重力作用下，为什么月亮不会落向地面而围绕地球做圆周运动，牛顿给我们做了一个理想实验来说明这一问题。,牛顿的人造地球卫星草图,物体围绕地球做圆周运动和苹果落地一样也是物体受到重力的一种外在表现形式,牛顿在前人研究成果的基础上，凭借他超凡的数学能力发现了万有引力定律，比较完美的给出了天体的运动规律。,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,一、定律内容,二、表达式,三、推导过程,万有引力定律的证明,结论：行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比.,万有引力定律的证明,牛顿认为，既然这个引力与行星的质量成正比，当然也应该和太阳的质量成正比.因此，如果用m表示太阳的质量，那么有,G是一个常量，对任何行星都是相同的.,1.m1、m2是两个物体的质量,2.r是两个物体间的距离：,公式说明：,均匀球体指球心间距离,对于相距很远可看做质点的物体，指质点间的距离,在均匀球体内部所受万有引力为零,3.G为常量，叫引力常量,三、定律适用的条件,万有引力定律适用于计算质点间的引力,G=6.6710-11Nm2/kg2,在数值上等于两个质量为1kg的物体相距1m时的相互作用力,四、万有引力定律发现的意义,1.第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用规律2.使人们建立了信心：人们有能力理解天地间各种事物,五、重力与万有引力的关系,1、地球上的物体,F,F向,G,2、地球的卫星,GMg=R2,重力就是万有引力,GMg=(R+H)2,重力只是万有引力的一个分力，只有在计算要求不高或近似计算时才可以认为重力等于万有引力,例一、求赤道上质量为1kg的物体的重力，向心力和它与地球的万有引力。（赤道上的重力加速度g=9.78m/s2，地球半径R=6400km）,答案：9.78N0.034N9.814N,例二、地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为：（）A（1）RBRCRD2R,A,例三、假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p，火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于A.p/q2B.pq2C.p/qD.pq,A,例四、月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/3.8，在距月球表面14m高处，有一质量m=60kg的物体自由下落。（1它落到月球表面需要多