2013高一物理多媒体课件：第一节 万有引力定律(粤教版必修2)

1、第三章 万有引力定律 及其应用 第一节 万有引力定律,1、了解“日心说”与“地心说”两种不同的观点及发展过程。 2、理解开普勒行星运动定律的内容，并能应用定律对行星的运动进行分析。 3、理解万有引力定律的内容，并能够应用定律进行计算。,一 天体究竟怎样运动?,人类对天体的认识经历了漫长的时间。,火星车,飞向太空,地心说：地球是静止的，是宇宙的中心，一切天体围绕地球做匀速圆周运动。它遵循的运动规律与地面上物体的运动规律不同。 代表人物: 托勒密、亚里士多德（古希腊）,日心说：太阳是宇宙的中心，是静止的，地球和其他行星都绕太阳做匀速圆周运动。 代表人物：哥白尼、开普勒、伽利略、布鲁诺。,哥白尼,伽

2、利略,布鲁诺,第谷:丹麦天文学家，二十年如一日地对行星的运动进行观察，积累了大量的、精确程度令人吃惊的第一手观察资料，为开普勒三定律的发现奠定了基础。,开普勒:德国天文学家，在第谷观测的基础上，经过17年的探索，提出了天体运动的规律（开普勒三定律），使日心说有了完善的理论体系。被誉为“天空立法者”。,第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。,开普勒三定律,第二定律：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。,太阳,行星,2R,T,=k,第三定律：所有行星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 。,例1.关于开普勒行星运动

3、的公式，以下理解正确的是 （ ） A.k是一个与行星无关的常量 B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月 球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则 C.T表示行星运动的自转周期 D.T表示行星运动的公转周期,AD,二 万有引力定律的发现,牛顿发现万有引力定律的过程,1、由于太阳和行星间的距离远大于太阳和行星的直径，因此可将太阳和行星看成两质点。 2、行星环绕太阳运动的轨道是椭圆，但椭圆轨道的离心率很接近于1，因此可将它理想化成一个圆轨道。 3、太阳处于圆心上，而行星围绕太阳做匀速圆周运动，其向心力由太阳对行星的引力提供。,4、求行星绕太阳做圆周运动的向心力,5、求行星对太阳

4、的引力,6、结论,苹果落地、高处物体落地、月亮绕地球旋转这些现象引起了牛顿的沉思。,1.苹果下落和月球围绕地球旋转都来自于同一种力，那就是地球的引力。,2.这种引力不只存在于地球和月球之间，还存在于太阳系中，太阳与各行星之间以及行星与卫星之间；,3.这种引力不只限于天体，还存在于地球上的一切物体之间； 推而广之，宇宙间的每一对物体之间都存在这种引力的作用。,万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟它们的质量的乘积成正比，跟它们之间的距离的二次方成反比。,数学表达式：,适用条件：可以看成质点的物体或质量分布均匀的球体 （此时r为球心距）,G的

5、物理意义：两质量各为1kg的物体相距1m 时万有引力的大小。,理解：m1和m2表示两个物体的质量，r表示它们的距离， G为引力常数,例2.同桌的两位同学,质量都是50Kg，间距为0.5m，求他们之间的作用力多大？,1关于公式R3T2=k,下列说法中正确的是（ ） A.公式只适用于围绕太阳运行的行星 B.不同星球的行星或卫星，k值均相等 C.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等 D.以上说法均错,D,2.已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据你知道的常识，可以估算出地球到月球的距离，这个距离最接近（ ) A.地球半径的40倍 B.地球半径的60倍 C.地球半径的80倍 D.地球半径的100倍,B,3. 如图所示，两球的半径分别是r1和r2，均小于r，而球的质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为多大？,答案：,1.开普勒三定律 （1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 （2）对于每一个行