万有引力定律及引力常量的测定ppt

1、第五章万有引力定律及其应用5.1万有引力定律及引力常量的测定描绘了一个复杂的天体运动图象O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)Claudius Peolemy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”，地心说:认为地球是宇宙的中心，地球是 静止不动，太阳、月亮及其他行星都绕地 球运动.代表人物是古希腊学者托勒密.地心说:认为地球是宇宙的中心，地球是静止不动，太阳、月亮及其他行星都绕地球

2、运动.代表人物是古希腊学者托勒密.地心说水Jt土 N扱乐世界2日心说：哥白尼(1473-1543) Nicolaus Copernicus哥白尼(14731543)波兰天文 学家他在1510年写成的浅 说初稿中指出:太阳是宇宙 的中心体，地球与行星都绕太 阳运动，只有月亮才绕地球运 动,1530年终于完成了日心说 的建立工作，于1543年3月 天体运动学书名出版，否定 了在西方统治1千多年的地心 说.日心说:认为太阳是宇宙的中心，地球、月亮及其他行星都在绕太阳运动。代表人物是波兰天文学家哥白尼.* 恒31天既然行星是绕太阳运动的，那么行星是做什么样的运动呢? 二、人们对行星运动的研究亓古人把天

3、体运动看得十分神圣，他们认为天体 的运动不同于地面上物体的运动，天体做的是最完 美、最和谐的匀速圆周运动。2、开普勒的导临第谷，丹麦伟大的天文学家，他对 天体运动的看法与其他古人一样，也认为天体在做 匀速圆周运动。并对行星的运动做了长达20多年的 观察,记录了大量的数据。3、开普勒是第谷的学生，第谷去世后他继承了第谷 的工作，他接受日心说观点，并对第谷记录的数据进 行了长时间的大量的数学运算，总结出了太阳行星 的运动规律，发表了著名的开普勒三定律。Tycho Brahe第谷（丹麦）小知识补充焦点三、开普勒三定律niL1=般开普勒第一定诈所有的行星围绕米阳运动的轨道邹是:椭圆妆太阳处塞瞬有術圆的

4、一个蕉点上（i）所有的行星i兔太阳运动的轨道都是桶圖，太阳处在所有桶圆的一个焦点上（开普勒第一定律/轨道走律丿对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒笫二定律(2) 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相等的面积(开普勒第二定律/ESab=Scd=Sek由此可见：行星在远目点Q的速率最小，在近目 点Z?的速率最丸。开普勒第三定诈(3) 所有行星的桶囲轨道的长半柚的三次 方跟公转周期的二次方的此值都相等开普勒第三定律/周期走律丿數学表达式:其中R是桶SI轨道的长半轴，门屯行星绕太阳心转的周期，K是一个与行 星无关的常量。 巩固练习1、关于行星绕太

5、阳运动的下列说法中正确的是（D ）A、所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动。B、行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处。C、离太阳越近的行星运动周期越长。D、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。2太阳糸中的九丸行星均在各自的轨道上统丈 阳运动，若设它们的轨道为圖形，若有两颗行星的轨道半徑比为Ri： R2=2/ 1,他们的 质量比为M，M2=4/ 1,求它们统太阳运动 的周期比巧：T2?1 I宁K一务等一茅紀二万有引力定律的发现1.科学家对行星运动原因的各种猜想2牛顿总结了地球对地面上的物体的引力、太阳对行 星的引力、以及行星对卫星的引力，都遵守相同的 规律，是同一性

6、质的力。牛顿把这种引力规律做了 推广，在1687年发表了万有引力定律。任何两个物体都是相互吸引3 万有引力定律内容的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小与两 个物体质量的乘积成正比，与他们的距离的平方成 反比。其数学表达式为：F 色字万有引力定律：f =g加1加2【说明】一产21 .m 1和加2表示两个物体的质量2.G为引力常数。G=6.67X10-n Nm2/kg2G的物理意义两质量各为1畑的物体相距1加时万有引力的大小。3. r是两个物体间的距离：对于相距很远可看做质点的物体，指质点间的距离雯均匀球体指球心间距离上在均匀球体内部所受万有引力为零万有引力定律的适用条件：适用于两个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）【例题】两个100kg的人站在水平地面上，这两 个人之间的距离为lm,试用万有引力 定律估算两人之间的引力。解：F=G冬6.67 X 107N引力常量的测定卡文迪许扭秤G=6.67X10-n2g2引力常量的物理意义它在数值上等于两个质量都是1炀的物体相距1加 时的相互作用力。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