3[1].1万有引力定律 PPT.ppt

1、第一节 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：,1.开普勒行星运动定律：开普勒（1571-1630）Joanhes Kepler,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。,关于行星运动的各种历史解释,17世纪前：,伽利略：,开普勒：,行星理所应当的做这种完美的圆周

2、运动,一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。,受到了来自太阳的类似与磁力的作用。,笛卡儿（法）：,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。,关于行星运动的各种历史解释,苹果为什么掉地,感受椭圆,如果认为行星绕太阳作匀速圆周运动，那么谁来提供向心力？,太阳对行星的引力（F）为行星所受的向心力,若r是太阳和行星之间的距离，v是行星运动的线速度，m是行星的质量。那么：,据开普勒第三定律, 是个常量,结论:行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行

3、星到太阳距离的二次方成反比.,用 表示太阳的质量,根据牛顿第三定律,推导月球所在地的重力g加速度:,试一试,月球绕地周期27.3天,运动的半径为3.84108 m.则月球的向心加速度为,第一节 万有引力定律,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。 3.万有引力定律内容任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两个物体的乘积成正比，与他们的距离的平方成反比。其数学表达式为：,第一节 万有引力定律,万有引力

4、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=6.671011 Nm2/kg2 G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）。,卡文迪许实验,第一节 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：

5、 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。,第一节 万有引力定律,几种引力的比较,第一节 万有引力定律,【例题】如图所示，在距一个质量为M，半径为R，密度均匀的球体表面R处，有一个质量为m的质点。此时M对m的万有引力为F1。当从M中挖去如图所示半径为R/2的球体时，剩下部分对m的万有引力为F2，则F1与F2的比为多少？,【答案】9:7,第一节 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,设想把质量为m的物体放在地球的中心,地球质量为