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1、关于万有引力定律PPT第1页，讲稿共28张，创作于星期一第一节 万有引力定律第2页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律一一一一.天体究竟做怎样的运动天体究竟做怎样的运动天体究竟做怎样的运动天体究竟做怎样的运动“地心说地心说”和和“日心说日心说”1.地心说：托勒密地心说：托勒密(90-168)Claudius Peolemy 在在古古代代，以以希希腊腊亚亚里里士士多多德德为为代代表表，认认为为地地球球是是宇宇宙宙的的中中心心。其其它它天天体体则则以以地地球球为为中中心心，在在不不停停地地运运动动。这这种种观观点点，就就是是“地地心
2、心说说”。天天文文学学家家托托勒勒密密，发发展展完完善善了了“地地心心说说”，描描绘绘了了一个复杂的天体运动图象。一个复杂的天体运动图象。亚里士多德亚里士多德第3页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律“地心说地心说地心说地心说”行星运行图行星运行图行星运行图行星运行图托 勒 密第4页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律2.2.日心说：哥白尼日心说：哥白尼日心说：哥白尼日心说：哥白尼(1473-1543)(1473-1543)Nicolaus CopernicusN
3、icolaus Copernicus 波兰天文学家波兰天文学家哥白尼哥白尼提出提出“日心说日心说”。“日日心心说说”认认为为，太太阳阳不不动动，处处于于宇宇宙宙的的中中心，地球和其它行星公转还同时自转。心，地球和其它行星公转还同时自转。“日日心心说说”对对天天体体的的描描述述大大为为简简化化，同同时时打打破破了了过过去去认认为为其其它它天天体体和和地地球球截截然然有有别别的的界界限，是一项真正的科学革命。限，是一项真正的科学革命。哥哥 白白 尼尼第5页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律 “日日心心说说”和和宗宗教教的的主主张张
4、是是相相反反的的。为为宣宣传传和和捍捍卫卫这这个个学学说说，意意大大利利学学者者布布鲁鲁诺诺被被宗宗教教裁裁判判所所活活活活烧烧死死。伽伽利利略略受受到到残残酷酷的的迫迫害害，后后人人把把历史上这桩勇敢的壮举形容为：历史上这桩勇敢的壮举形容为：“哥白尼拦住了太阳，推动了地球。哥白尼拦住了太阳，推动了地球。”“日心说日心说日心说日心说”行星运行图行星运行图行星运行图行星运行图第6页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律行星是怎样运动的？行星是怎样运动的？第7页，讲稿共28张，创作于星期一二、开普勒三大定律二、开普勒三大定律开普勒开普
5、勒开普勒开普勒（几几何何定定律律）开开普普勒勒第第一一定定律律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭椭圆圆，太阳处在所有椭圆的一个，太阳处在所有椭圆的一个焦点焦点上上第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第8页，讲稿共28张，创作于星期一2.开普勒第二定律开普勒第二定律（面积定律）（面积定律）（1）内容：太阳和行星的连线在）内容：太阳和行星的连线在相等的时相等的时间间内扫过内扫过相等的面积相等的面积。（2）图解：）图解：第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律l由此可见：行星由此可见：行星在远日
6、点在远日点a的速率的速率最小，在近日点最小，在近日点b的速率最大。的速率最大。太阳太阳远远日日点点a近近日日点点bt1t4t3t2第9页，讲稿共28张，创作于星期一3.开普勒第三定律开普勒第三定律（周期定律）（周期定律）（1）内容：）内容：行星绕太阳公转行星绕太阳公转周期的平方周期的平方和和轨道轨道半长轴的立方半长轴的立方成成正比正比。（2）图解：）图解：地球地球太阳太阳R表达式：表达式：T 2R3=KR：椭圆轨道的半长轴椭圆轨道的半长轴T：行星绕太阳公转的周期行星绕太阳公转的周期第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第10页，讲稿共28张，创作于星期一讨论
7、讨论:金星、火星的公转周期与地球相比金星、火星的公转周期与地球相比,哪一个大哪一个大？为什么？为什么？拓展拓展:K:K与什么有关与什么有关?第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律K：由由中心天体的质量中心天体的质量决定决定 R地球火星金星第11页，讲稿共28张，创作于星期一伽利略伽利略 行星的运动是太阳磁力吸引的缘故，行星的运动是太阳磁力吸引的缘故，行星的运动是太阳磁力吸引的缘故，行星的运动是太阳磁力吸引的缘故，磁力与距离成反比。磁力与距离成反比。磁力与距离成反比。磁力与距离成反比。行星的运动是太阳引吸引的缘故，行星的运动是太阳引吸引的缘故，行星的运动是太阳
8、引吸引的缘故，行星的运动是太阳引吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反并且力的大小与到太阳距离的平方成反并且力的大小与到太阳距离的平方成反并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。比。比。比。太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动。开普勒开普勒笛卡尔笛卡尔胡克胡克行星运动是行星运动是行星运动是行星运动是“惯性惯性惯性惯性”自行维持的。自行维持的。行星为什么这样运动的？行星为什么这样运动的？行星为什么这样运动的？行星为什么这样运动的？三三三三.万有引力定律的发现万有引力定律的发现万有引力定律的发现万有引力定律的发现第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万
9、有引力定律万有引力定律第12页，讲稿共28张，创作于星期一牛顿对苹果落地的思考牛顿对苹果落地的思考苹果落地苹果落地重力的作用；重力的作用；苹果树像月球一样高苹果树像月球一样高苹果也会落地。苹果也会落地。月球为什么不落地？月球为什么不落地？苹果树上的苹果相对地面静止苹果树上的苹果相对地面静止 。如果月球也相对地面静止月球会落回地面吗？如果月球也相对地面静止月球会落回地面吗？会落回地面：会落回地面：说明月球相对地面具有速度说明月球相对地面具有速度 如果月球那么高的苹果具有月球一样的速度呢？如果月球那么高的苹果具有月球一样的速度呢？也会像月球一样不落回地面。也会像月球一样不落回地面。第一节第一节第一
10、节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第13页，讲稿共28张，创作于星期一苹果为什么会落地？苹果为什么会落地？苹果为什么会落地？苹果为什么会落地？月球为什么不会落到地球上呢？是因为月球为什么不会落到地球上呢？是因为月球为什么不会落到地球上呢？是因为月球为什么不会落到地球上呢？是因为不受到地球的作用力吗？不受到地球的作用力吗？不受到地球的作用力吗？不受到地球的作用力吗？如果月球也相对地面静止月球会落回地面吗？如果月球也相对地面静止月球会落回地面吗？第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律二二二二.万有引力定律的发现万有引力定律的发现万有引力定
11、律的发现万有引力定律的发现如果月球那么高的苹果具有月球一样的速度呢如果月球那么高的苹果具有月球一样的速度呢？如果苹果树长到月球那么高，苹果还会如果苹果树长到月球那么高，苹果还会落到地面吗？落到地面吗？地球牛顿人造卫星原理图牛顿人造卫星原理图第14页，讲稿共28张，创作于星期一 结论：1、月球受到的力和苹果受到月球受到的力和苹果受到的力为同样性质的力。的力为同样性质的力。2 2、行星像月球绕地球转动一样，、行星像月球绕地球转动一样，绕太阳转动，可以推知：绕太阳转动，可以推知：重力、行重力、行星对卫星的引力，太阳对行星的引星对卫星的引力，太阳对行星的引力为同一性质的力。力为同一性质的力。*这个力多
12、大？这个力多大？牛顿经过多年的思考和严密的数学牛顿经过多年的思考和严密的数学推导，正式提出万有引力定律。推导，正式提出万有引力定律。第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律月球为什么不会落月球为什么不会落到地球上来呢？到地球上来呢？第15页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律【说明说明说明说明】1.m1和和m2表示两个物体的质量，表示两个物体的质量，r表示他们的距离，表示他们的距离，2.G为引力常数为引力常数 G=6.671011 Nm2/kg2 由由由由卡文迪许卡文迪许卡文迪许卡文迪许测出测出
13、G的物理意义的物理意义两质量各为两质量各为1kg的物体相距的物体相距1m时万有引力的大小时万有引力的大小。四、万有引力定律四、万有引力定律1、内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，引力的方向在它们内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，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，与它们之间的的连线上，引力的大小跟它们的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。距离的平方成反比。2、数学表达式为：数学表达式为：rm1m2FF第16页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律引力常数的测定引力常数的测定引力常数的测定
14、引力常数的测定卡文迪许扭秤卡文迪许扭秤G=6.671011 Nm2/kg2引力常量的物引力常量的物引力常量的物引力常量的物理意义理意义理意义理意义它在数值它在数值上等于两个质上等于两个质量都是量都是1kg的的物体相距物体相距1m时时的相互作用力。的相互作用力。动画动画第17页，讲稿共28张，创作于星期一【注意注意注意注意】（1）万有引力公式适应于两个）万有引力公式适应于两个质点质点质点质点或者两个或者两个均匀球体均匀球体均匀球体均匀球体之间的相互作用之间的相互作用（2）r质点间的距离（或球心距）质点间的距离（或球心距）（3）两个物体之间的两个物体之间的两个物体之间的两个物体之间的万有引力万有引
15、力万有引力万有引力是一对是一对是一对是一对相互作用力相互作用力相互作用力相互作用力（4 4）自然界的任何两物体之间都存在万有引力）自然界的任何两物体之间都存在万有引力）自然界的任何两物体之间都存在万有引力）自然界的任何两物体之间都存在万有引力万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律：rm1m2FF第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第18页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律发现的重要意义万有引力定律发现的重要意义万有引力定律发现的重要意义万有引力定律发现的重要意义：万万
16、有有引引力力定定律律的的发发现现，对对物物理理学学、天天文文学学的的发发展展具具有有深深远远的的影影响响。它它把把地地面面上上物物体体运运动动的的规规律律和和天天体体运运动动的的规规律律统统一一了了起起来来。在在科科学学文文化化发发展展上上起起到到了了积积极极的的推推动动作作用用，解解放放了了人人们们的的思思想想，给给人人们们探探索索自自然然的的奥奥秘秘建建立立了了极极大大的的信信心心，人人们们有有能能力力理理解解天天地地间间的的各各种事物。种事物。第19页，讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律几种引力的比较几种引力的比较第20页
17、，讲稿共28张，创作于星期一粗略的计算一下两个质量为粗略的计算一下两个质量为粗略的计算一下两个质量为粗略的计算一下两个质量为50kg50kg，相距，相距，相距，相距0.5m0.5m的人之间的人之间的引力是多大？的引力是多大？一粒芝麻重的几千分之一一粒芝麻重的几千分之一!第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第21页，讲稿共28张，创作于星期一小结：1.天体究竟是怎样运动的。天体究竟是怎样运动的。2.开普勒三大定律。开普勒三大定律。3.万有引力定律：万有引力定律：第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律 作业：作业：第22页，
18、讲稿共28张，创作于星期一第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律【例题例题】地球的质量大约为月球质量的地球的质量大约为月球质量的81倍。倍。一飞行器在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之比为。【答案答案答案答案】9:19:1由：由：由：由：得：得：得：得：第23页，讲稿共28张，创作于星期一【例题例题】太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太阳运太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太阳运动
19、，若设它们的轨道为圆形，若有两颗行星的轨道半径比动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗行星的轨道半径比为为R R1 1：R R2 2=2=2：1 1，他们的质量比为他们的质量比为M M1 1：M M2 2=4=4：1 1，求它们绕太阳运动的周期比，求它们绕太阳运动的周期比T T1 1：T T2 2解：即第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第24页，讲稿共28张，创作于星期一1.1.关于万有引力，下列说法中正确得是：关于万有引力，下列说法中正确得是：()()A.万有引力只有在天体之间才体现出来万有引力只有在天体之间才体现出来万有引力只有在天体之间才体现出来万有引
20、力只有在天体之间才体现出来B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略乎可以忽略乎可以忽略乎可以忽略C.C.地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在
21、于地球表地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近面附近面附近面附近课堂练习D第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第25页，讲稿共28张，创作于星期一2.要使两物体间的万有引力减小到原来的要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可，下列办法可采用的是（采用的是（）A.使两个物体质量各减小一半，距离不变使两个物体质量各减小一半，距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变，距离不变 C.使两物体的距离增为原来的使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变倍，质量不变 D.距离和两物体质量都减
22、小为原来的距离和两物体质量都减小为原来的1/4课堂练习ABC第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第26页，讲稿共28张，创作于星期一3.地球的半径为地球的半径为R R，地球表面处物体所受的重力为，地球表面处物体所受的重力为，地球表面处物体所受的重力为，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（有引力大小的说法中，正确的是（有引力大小的说法中，正确的是（有引力大小的说法中，正确的是（）A.A.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 R R 处为处为处为处为4mg B.B.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 R R 处为处为处为处为 C.C.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 2R 2R 处为处为处为处为 D.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 处为处为处为处为4mg4mg 课堂练习C第一节第一节第一节第一节 万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律第27页，讲稿共28张，创作于星期一感谢大家观看第28页，讲稿共28张，创作于星期一